Análise da influência de parâmetros afetivos em um sistema computacional de apoio à aprendizagem de algoritmos. Este TCC apresenta um estudo da influência da inclusão de parâmetros afetivos em um ambiente que suporta aprendizagem de algoritmos.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
- Objetivo geral
- Objetivos específicos
METODOLOGIA
- Etapas realizadas durante o TCCI
- Etapas realizadas no TCCII
- Verificação da hipótese
Este TCC consiste no desenvolvimento e análise da inclusão de parâmetros afetivos como melhoria no processo ensino-ensino dos alunos da disciplina Algoritmos e Programação I. Comprovar a hipótese: A inclusão de características afetivas afeta positivamente o engajamento e o desempenho dos alunos, foram utilizados métodos estatísticos descritos a seguir.
ESTRUTURA DO TRABALHO
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
APRENDIZAGEM DE ALGORITMOS
- Problemas na aprendizagem de algoritmos
- Ferramentas de apoio no aprendizado
Outra razão para a presença de problemas de aprendizagem de algoritmos é a ausência ou ineficácia das estratégias de resolução de problemas utilizadas pelos alunos. Desta forma, foi realizado um levantamento sobre as ferramentas de apoio ao ensino de algoritmos.
SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES
- STI no ensino de Programação
- Assistentes Inteligentes de Ensino
O objetivo básico do ITA é ajudar os professores, fornecendo informações através de um ambiente que lhes permita identificar e ajudar os alunos individualmente, e escolher materiais e atividades que possam ajudar a superar dificuldades. A arquitetura de um sistema ITA inclui, além dos modelos presentes no STI, o módulo professor e a interface professor.
EMOÇÃO, AFETIVIDADE E COMPUTAÇÃO AFETIVA
- Computação Afetiva e sua relação com a aprendizagem
- Modelos utilizados para o tratamento de emoções
Esta seção apresenta alguns trabalhos relacionados ao uso da computação afetiva para apoio à aprendizagem. Outra forma de incorporar aspectos da computação afetiva ao ensino é por meio de sistemas de ensino inteligentes.
AMBIENTE ALICE
- ALICE 2003
- ITA ALICE
- Perfis de usuário
- Arquitetura do ambiente ALICE
- Suporte pedagógico
Esta relação pré-requisito entre conceitos ajuda a identificar a origem das dificuldades de aprendizagem e fornece uma orientação para a sequência de aprendizagem do aluno. Você pode ver alguns desses recursos na Figura 10, que mostra a tela inicial da perspectiva do aluno. Registra mensagens apresentadas aos alunos com base no modelo e parâmetros do aluno (ex. horário de exibição, acesso recorrente, dia da semana, etc.).
Essas informações são a base do ambiente de uma determinada disciplina, pois questões, materiais, dicas e desempenho dos alunos são analisados e referenciados a cada um dos conceitos. No ambiente ALICE, os alunos podem acessar materiais, realizar exercícios, trocar mensagens, visualizar colegas e gerenciar dados pessoais, conforme mostrado na Figura 15. Casos de uso de alunos. Com base nas informações sobre o padrão e o domínio do aluno, o professor escolhe uma estratégia mais adequada.
Inicialmente é feita uma busca no modelo do aluno, onde são captadas informações relevantes sobre ele e seu comportamento no ambiente. A saudação é selecionada de acordo com a frequência do aluno no dia ou horário do acesso, ilustrado na Figura 24. Alto Sim Independentemente Independentemente Independentemente Boa noite,
No ambiente ALICE, as mediações de intencionalidade/reciprocidade manifestam-se de duas formas: (i) através do papel do assistente de seleção de exercícios, uma vez que este se destina implicitamente a permitir aos alunos trabalhar conceitos que colocam problemas; (ii) pelas ações do professor, ao interferir no modelo do aluno, com a intenção de que o aluno receba assistência adequada do sistema.
CONSIDERAÇÕES SOBRE O CAPÍTULO
Feuerstein (1994) apresenta ainda outros nove critérios de mediação: Mediação de sentido de competência; Mediação da regulação e controle do comportamento; Facilitar o comportamento de partilha; Mediação da individuação e individuação psicológica; Mediação na prossecução de metas e objetivos; Mediando desafios: buscando novidade e complexidade; Consciência mediadora do ser humano como mutável; Intervenção na procura de alternativas optimistas; e transmitir um sentimento de pertencimento. Dentre esses critérios mediadores, foi escolhido em especial aquele que está intimamente relacionado ao histórico de aprendizagem dos estudantes de algoritmo: a mediação do senso de competência.
Transmitir senso de competência busca ajudar esses alunos levando-os a situações em que eles percebam o que já aprenderam e se sintam competentes. Esse tipo de mediação tem sido adotado como o oposto da mediação de transcendência, pois possuem objetivos antagônicos no contexto da disciplina: um visa estimular o aluno a ir além e transcender, enquanto o outro visa aumentar a motivação e a auto-estima do aluno. -confiança se essas atividades mostram o que já foi aprendido. O atendimento personalizado, que leva em consideração o ritmo de aprendizagem e os conhecimentos adquiridos, corresponde à perspectiva dos sistemas de tutoria inteligentes, que cuidam do ensino de acordo com o perfil do aluno.
É importante incluir emoções em um sistema computacional voltado para aprendizagem de algoritmos, uma vez que determinados problemas de aprendizagem possuem natureza afetiva. Por fim, este TCC busca incorporar parâmetros afetivos ao modelo do aluno em um ambiente virtual de aprendizagem de algoritmos, para que possa verificar se a inclusão e o tratamento das emoções afetam positivamente o engajamento e o desempenho do aluno.
PROJETO
DEFINIÇÃO DAS EMOÇÕES A SEREM TRATADAS
- Instrumento para coleta das informações afetivas
- Assistente de diagnóstico afetivo do aluno
- Validação do instrumento
Uma vez selecionadas as emoções, foi estabelecida a forma de captação inicial das emoções e os ajustes necessários ao longo do semestre, de acordo com as alterações realizadas no modelo do aluno. O processo de diagnóstico afetivo do aluno envolve dois momentos: (i) Diagnóstico afetivo inicial, onde o aluno preenche o formulário que determina o seu estado afetivo inicial; e (ii) Ajustes nas Emoções, onde de acordo com as ações do aluno no ambiente e acontecimentos observados em sala de aula pelos professores, que devem ser registrados no ambiente, o estado afetivo é alterado. A partir dos valores iniciais definidos, o ambiente verifica o modelo do aluno com relação ao seu desempenho nos exercícios e avaliações registradas no ambiente e tenta ajustar os valores.
Assim, à medida que uma nota é registrada ou um exercício é corrigido, o ambiente deve ser adaptado às emoções do aluno. Essas equações são obtidas através de um processo de observação empírica de mudanças nos valores das emoções em experimentos simulados. O comportamento dessas equações na prática pode ser verificado através de um experimento de validação realizado com base nos resultados obtidos por um aluno ao final do semestre 2005/I, apresentados na Tabela 17.
Neste momento, o ambiente tem um papel maior na atualização dessa emoção do que na definição dela em si, ou seja, cabe a ele investigar o progresso ou a maleabilidade do aluno nos estudos. Quando uma tarefa ou exercício é concluído ou gerado, o ambiente atualiza o valor do comprometimento do aluno.
INCLUSÃO DAS EMOÇÕES NO ITA ALICE
- Modificações no modelo do aluno
- Modificações no modelo do domínio
- Modificações no assistente de modalidade de mediação
- Modificações no assistente de interface
Esta tabela também possui propriedades temporais que permitem monitorar mudanças no perfil do aluno ao longo do curso. Dicionário de dados de alterações relativas às informações do aluno (continuação) id_mediation Código de mediação. Para determinar a mediação que o aluno deve receber do ambiente, foi reconstruída uma árvore de tomada de decisão baseada no perfil afetivo, cognitivo e comportamental, derivado do modelo de aluno.
Conforme mostra a árvore, após a identificação do desempenho médio, verifica-se a presença de aversão por parte do aluno. Em seguida, verificando a disponibilidade do aluno para estudos onde não há, o ambiente revelará práticas simplistas. Caso opte pela mediação da intencionalidade, é realizada uma consulta no modelo do aluno, verificando suas dificuldades e agregando esse conhecimento ao diálogo da personagem Alice, conforme apresentado na seção 2.4.4.4.6 Assistente de interface (personagem Alice).
Foram incluídos dois novos casos no perfil do aluno: (i) consulta de tarefas a realizar; e (ii) executar as tarefas solicitadas. Comportamento: onde o professor registra mensagens ligadas ao comportamento do aluno (frequência de acesso e solução de exercícios, por exemplo) em relação ao ambiente ALICE; Isso é.
IMPLEMENTAÇÃO
O EXPERIMENTO REALIZADO
- PREPARAÇÃO
- REALIZAÇÃO
- COLETA DOS DADOS
- TABULAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
- Caracterização das amostras
- Caracterização do desempenho dos alunos na sala de aula
- Perfil de utilização do ambiente pelos alunos
- ANÁLISE DA HIPÓTESE
- Variáveis indicativas de desempenho
- Variáveis indicativas de empenho
O perfil aqui identificado refere-se, portanto, à coleta realizada com os alunos no início e no final do segundo mês de aulas do semestre 2005/II. Em relação ao comprometimento dos alunos, os alunos aumentaram o comprometimento durante a primeira metade do curso. Portanto, pode-se concluir que os alunos da segunda amostra foram mais participativos e apresentaram média bem superior à da primeira.
Por fim, foi calculado o tempo gasto pelos alunos nas seguintes seções disponíveis no ambiente: postagem, exercícios, referência e material complementar. Para cada variável analisada foram obtidos o (tamanho da amostra), (média) e (desvio padrão) de todos os alunos da amostra. No que diz respeito à forma como os alunos deveriam ser mediados, foi comparada a proporção de alunos que receberam mediação por competência ou transcendência.
Para tanto, os alunos da segunda amostra tiveram uma permanência mais longa por seção, fornecendo mais evidências de que a inclusão de parâmetros afetivos teve um impacto positivo. No geral, os valores indicam que os alunos leem mais matéria no segundo semestre, conclusão baseada na observação de valores negativos de Z.
CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS
Foi implementado no ITA ALICE, para que possam ser realizados experimentos práticos com professores e alunos na disciplina de algoritmos. Tese de Doutorado (Doutorado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001. Dissertação de Mestrado (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção)-Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.
Tese de Doutorado (Doutorado em Informática na Educação) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003. Tese de Doutorado (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. Diagnóstico on-line do estilo de aprendizagem cognitiva dos alunos em um ambiente adaptativo de ensino e aprendizagem na web: uma abordagem empírica baseada em sua trajetória de aprendizagem.
Tese de doutorado (Doutor em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003. Tese de doutorado (Doutor em Filosofia) - Instituto de Sistemas de Comunicação e Colaboração, Universidade de Edimburgo, Edimburgo, 2003.
Questionário MSLQ
The most satisfying thing for me in this course is trying to understand the content as thoroughly as possible. I want to do well in this class because it is important to show my ability to my family, friends, employer or others. Considering the difficulty of this course, the teacher, and my skills, I think I will do well in this class.
Although I have trouble learning the material in this class, I try to do the work on my own without anyone's help. I work hard to do well in this class even though I don't like what we do. I ask myself questions to make sure I understand the material I have studied in this class.
I try to play with my own ideas related to what I am learning in this course. I try to understand the material in this class by connecting the reading and concepts from.
Artigo
