iTarefa: componente Moodle para incorporar M´odulos de
Aprendizagem Interativa em cursos WEB
Patr´ıcia Alves Rodrigues1
Orientador: Prof. Dr. Leˆonidas de Oliveira Brand˜ao1
1Instituto de Matem´atica e Estat´ıstica – Universidade de S˜ao Paulo (IME-USP) Caixa Postal 66.281 – 05508-090 – S˜ao Paulo – SP – Brazil
{pati,leo}@ime.usp.br
Abstract. More recently, with the popularization of the Web, the use of Lear-ning Management Systems (LMS) has become a fundamental tool to customize student learning and to synthesize information for the teacher. Despite the seve-ral options of LMS, one that is worthwhile is the Moodle system. Two of its most valuable characteristics is that it is free software and its modular architecture allows the incorporation of new tools. However, there is currently a lack of tools in Moodle to promote interactive learning. Thus, the work presented in this pa-per is to enrich interactivity in Moodle presenting a new package, the iAssign, which enables the management of interactive activities. This work also presents the results of its use in undergraduate course and some short-courses.
Resumo. Com a grande popularizac¸˜ao da Web, o uso de Sistemas Gerencia-dores de Cursos (SGC) passou a ser ferramenta necess´aria para personalizar o aprendizado do aluno e sintetizar informac¸˜oes ao professor. Dentre os SGC um que merece destaque ´e o Moodle, em func¸˜ao de ser um sistema livre e por ado-tar uma arquitetura modular que permite a incorporac¸˜ao de novas ferramen-tas. Entretanto, nota-se atualmente uma carˆencia no Moodle de ferramentas que proporcionem aprendizado interativo. Deste modo, o trabalho apresen-tado neste artigo ´e o enriquecimento do Moodle, apresentando um novo pacote, o iTarefa, que possibilita o gerenciamento de atividades interativas. Tamb´em ser˜ao apresentados os resultados de seu uso em disciplina de graduac¸˜ao e mi-nicursos.
1. Introduc¸˜ao
O processo de ensino-aprendizagem tem sido influenciado pelas tecnologias desde seus prim´ordios, particularmente quando se considera o modelo de Educac¸˜ao a Distˆancia (EAD), quando professores e alunos est˜ao separados no tempo e no espac¸o, a evoluc¸˜ao tecnol´ogica mostra-se determinante.
De um modo geral, os primeiros cursos na modalidade EAD baseavam-se em textos impressos e em radiodifus˜ao, no qual o aluno era um mero consumidor de informac¸˜oes, que chegavam com grande retardo de tempo. Com o surgimento da Internet e da World Wide Web (Web) o modelo de EAD mudou-se radicalmente, a comunicac¸˜ao entre os atores (alunos, professores e gestores) passou a ser mais r´apida e em maior
volume e, mais importante, o aluno passou a ter maior destaque no processo de ensino-aprendizagem [Garrison 1985, Moore e Kearsley 1996, Sherron e Boettcher 1997, Gomes 2003, Sale 2005, Bohadana e Valle 2009, Santos 2005].
Deste modo, o modelo hoje mais comum de EAD ´e baseado na Web e este depende fortemente do uso de um Sistema Gerenciador de Cursos (SGC)1. O SGC pode forne-cer v´arias ferramentas ´uteis ao ensino, sendo uma das mais importantes, as ferramentas para autoria acompanhamento de atividades. Com elas ´e poss´ıvel o professor acompanhar o desempenho de seus alunos e de suas atividades. Este segundo caso ´e importante para identificac¸˜ao e correc¸˜ao r´apida de eventuais atividades com problemas, e.g. em enunci-ado [Rodrigues e Brand˜ao 2010].
Dentre os diversos SGC existentes, um de forte destaque mundial ´e o sistema Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment), com cerca de 50.000 servidores em uso, distribu´ıdos em 214 pa´ıses e dispon´ıvel em 85 idiomas2. Por-tanto, a incorporac¸˜ao de melhorias no Moodle pode ter grande impacto.
1.1. Considerac¸˜oes preliminares
A interatividade, a flexibilidade e a resposta r´apida s˜ao fundamentais no processo de ensino-aprendizagem, sendo o suporte tecnol´ogico uma ferramenta de desenvolvi-mento cognitivo que possibilita novas formas de pensadesenvolvi-mento e convivˆencia, apresen-tando possibilidades para a construc¸˜ao do conhecimento, baseado num processo de interac¸˜ao [Schelemmer 2005].
Enquanto a interatividade ´e importante para um aprendizado participativo, a res-posta r´apida a partir de mecanismos com avaliac¸˜ao autom´atica pode ser importante para manter a motivac¸˜ao do aluno e evitar a ansiedade causada pela espera da correc¸˜ao, reduzindo frustrac¸˜oes [Giroire et al. 2006, Bridge e Appleyard 2005, Hara e Kling 1999, Hentea et al. 2003]. A avaliac¸˜ao autom´atica al´em das vantagens ´obvias na reduc¸˜ao de tarefas do professor tamb´em pode ajud´a-lo a identificar mais rapidamente problemas did´aticos. Neste sentido, proporcionar ferramentas interativas mais abrangentes que disponham de avaliac¸˜ao autom´atica ´e muito ´util e desej´avel em sistemas para ensino-aprendizagem na Web.
Atualmente, apesar do Moodle disponibilizar uma grande variedade de recursos, nota-se uma certa limitac¸˜ao para o ensino-aprendizagem de conte´udos espec´ıficos, como alguns t´opicos da Matem´atica, tais como: a geometria, a combinat´oria e o estudo de func¸˜oes. Em especial, destaca-se a carˆencia de ferramentas integradas ao ambiente que proporcionem interatividade, retroac¸˜ao imediata (feedback) com avaliac¸˜ao autom´atica em atividades dessa categoria.
Estas carˆencias motivaram o desenvolvimento de um novo m´odulo para o Moodle, denominado Tarefa Interativa ou iTarefa. Este m´odulo incorpora o conceito de M´odulos de Aprendizagem Interativa (iMA) ao Moodle. Os iMA s˜ao applets3 que implementam
1Na literatura podem ser encontradas v´arias outros termos para descrever este tipo de sistema, como
Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), Learning Management System (LMS) e Content Management System (CMS).
2Dados dispon´ıveis a partir do enderec¸o http://moodle.org/stats/. Acesso em 13 jul 2010. 3Um applet ´e um mini-aplicativo Java (http://java.sun.com) que pode ser utilizado dentro de
funcionalidades de comunicac¸˜ao, possibilitando o seu uso de forma integrada aos SGC [Brand˜ao et al. 2006, Rodrigues et al. 2010].
O iTarefa faz parte do projeto iM´atica4, dispondo atualmente de trˆes iMA com avaliador autom´atico, a saber: o iGeom para o ensino-aprendizagem de Geometria [Brand˜ao e Isotani 2003], o iGraf para o estudo relacionado a func¸˜oes/gr´aficos [Prado 2008] e o iComb para o estudo de an´alise combinat´oria [Eisenmann e Brand˜ao 2009]. E o iVProg destinado ao ensino de programac¸˜ao [Kamiya e Brand˜ao 2009], mas ele ainda n˜ao possui avaliador autom´atico.
1.2. Objetivos e contribuic¸˜oes
O objetivo geral do trabalho apresentado neste artigo foi prover recursos integrados, com interatividade e retroac¸˜ao imediata para apoiar o processo de ensino-aprendizagem. Tendo como objetivo espec´ıfico prover tais recursos no sistema Moodle por meio do desenvol-vimento de um novo componente, o iTarefa, que permite a integrac¸˜ao de M´odulos de Aprendizagem Interativa (iMA) ao Moodle, visando contribuir com melhorias no processo de ensino-aprendizagem em cursos via Web, principalmente para Matem´atica.
O iTarefa foi disponibilizado de forma livre e gratuita a toda comunidade Moodle5, beneficiando a sua enorme base de usu´arios, que al´em de usufruir de todos os recursos proporcionados pelo iTarefa poder´a adapt´a-lo `as suas necessidades espec´ıficas.
No entanto, vale destacar que os principais benef´ıcios advindos dessa contribuic¸˜ao envolvem diretamente alunos e professores. Para o aluno, a principal contribuic¸˜ao ´e pos-sibilitar desenvolvimento de tarefas interativas de modo integrado ao ambiente Web com avaliador autom´atico. Assim o aluno tem acesso imediato a situac¸˜ao de sua resposta, e se incorreta, pode repensar, construir novas estrat´egias e test´a-las, sem precisar aguardar a correc¸˜ao do professor.
J´a para o professor, uma das vantagens ´e ter sua carga de trabalho reduzida, por ser dispensado de avaliar cada um dos exerc´ıcios, e ainda dispor de facilidades como o acesso instantˆaneo ao desempenho dos alunos, por meio de relat´orios e gr´aficos.
2. iTarefa
O Tarefa Interativa6, ou iTarefa (iAssign em inglˆes), ´e um pacote de recursos desenvolvido para o Moodle, que visa proporcionar maior interatividade na aprendizagem dos alunos. Para isso, o iTarefa permite que sejam usados, de modo integrado, M´odulos de Aprendi-zagem Interativa (iMA), que geralmente s˜ao applets Java. Deste modo, o professor disp˜oe de um importante recurso para autoria de aulas e exerc´ıcios com grande interatividade e o aluno, por sua vez, disp˜oe de ferramentas interativas com acesso imediato para realizar suas atividades.
O desenvolvimento do iTarefa teve in´ıcio no segundo semestre de 2008, passando por trˆes vers˜oes de teste at´e novembro de 2010, quando sua primeira vers˜ao oficial foi con-clu´ıda. A cada vers˜ao de teste o iTarefa foi sendo aprimorado, diversas funcionalidades
4Um projeto para disponibilizac¸˜ao de recursos did´aticos digitais para apoiar o ensino-aprendizagem de
Matem´atica, dispon´ıvel na URL: http://www.matematica.br.
5http://moodle.org/mod/data/view.php?d=13&rid=4519&filter=1
6Estruturado de modo semelhante ao m´odulo tarefa (assignment) do Moodle, por isso foi denominado
foram melhoradas, muitas delas apontadas como necess´arias nas pesquisas de avaliac¸˜ao realizadas durante os experimentos. Em maio de 2011 o iTarefa, ap´os validac¸˜ao da equipe oficial do Moodle, passou a fazer parte dos m´odulos e plugins distribu´ıdos gratuitamente no s´ıtio do Moodle.
2.1. Atividade interativa
Este ´e o principal recurso do iTarefa, possibilita a autoria e a avaliac¸˜ao autom´atica de atividades que n˜ao sejam apenas do tipo m´ultipla escolha, associativa ou falso/verdadeiro.
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E por meio desse recurso que as atividades interativas, desenvolvidas em algum iMA, s˜ao incorporadas ao Moodle. A Figura 1 mostra o exemplo de uma p´agina de curso no Moodle com atividades interativas em seu contexto.
Figura 1. Atividades interativas do iTarefa no Moodle
Esse recurso disponibiliza trˆes tipos de atividades: exerc´ıcio, teste e exemplo. Suas principais diferenc¸as s˜ao apresentadas na Tabela 1. O ”X” indica que a atividade possui a funcionalidade e ”×” indica que n˜ao possui. Os significados de cada linha da tabela s˜ao: Envio: indica que a soluc¸˜ao da atividade pode ser enviada para avaliac¸˜ao; Avaliac¸˜ao autom´atica: indica que a soluc¸˜ao enviada pelo aluno ser´a avaliada automa-ticamente; Avaliac¸˜ao manual: indica que a soluc¸˜ao enviada pelo aluno ser´a avaliada pelo professor, isso ocorre quando o iMA em uso na atividade n˜ao possuir avaliador au-tom´atico, ou quando o professor julgar necess´ario rever a correc¸˜ao realizada pelo iMA; Registro da nota: indica que a nota da avaliac¸˜ao ser´a registrada no sistema.
Tabela 1. Diferenc¸as entre os tipos de atividades interativas
Recurso Exerc´ıcio Teste Exemplo
Envio X X ×
Avaliac¸˜ao autom´atica X X ×
Avaliac¸˜ao manual X × ×
Para o aluno, a Atividade Interativa possui v´arios recursos interessantes, mas o principal deles ´e a possibilidade de envio de atividades de modo integrado ao ambiente Webe acesso imediato `a avalic¸˜ao de sua resposta, isso, se o iMA dispuser de um avaliador autom´atico [Rodrigues e Brand˜ao 2010, Rodrigues et al. 2010].
Al´em disso, o aluno pode visualizar diversas informac¸˜oes sobre uma atividade, tais como: prazo de entrega, data do ´ultimo envio, n´umero de tentativas e a situac¸˜ao do ´ultimo envio (correto, incorreto, enviado e n˜ao enviado). Existe tamb´em um link a partir do qual o aluno pode visualizar a ´ultima soluc¸˜ao enviada. A Figura 2 traz uma atividade interativa, do tipo exerc´ıcio, com o iMA iGeom,
Figura 2. Exemplo de uma Atividade Interativa com o iMA iGeom
Para o professor, a principal vantagem do recurso Atividade Interativa ´e a facili-dade no processo de inserc¸˜ao das ativifacili-dades.
2.2. Relat´orio iTarefa
Este relat´orio possibilita ao professor avaliar o andamento das atividades, acompanhar as dificuldades e as diferentes soluc¸˜oes encontradas pelos alunos. A Figura 3 mostra uma a tabela gerada pelo relat´orio, cada celula da tabela cont´em um ´ıcone de estado informando a situac¸˜ao da tarefa enviada pelo aluno.
Existem quatro ´ıcones de estado, um para cada situac¸˜ao poss´ıvel da atividade, que s˜ao: avaliada como correta, avaliada como incorreta, enviada e n˜ao enviada. Logo abaixo deste ´ıcone aparece o n´umero de vezes que o aluno enviou alguma soluc¸˜ao. O ´ıcone cont´em um atalho (link) para o professor examinar as soluc¸˜oes enviadas pelos alunos e postar coment´arios.
Figura 3. Um exemplo do relat ´orio iTarefa
2.3. Filtro iMA
O Filtro iMA possibilita aos professores desenvolver textos interativos em qualquer con-texto ass´ıncrono do Moodle, como f´orum, gloss´ario e wiki, por meio da integrac¸˜ao de conte´udos criados num iMA. O processo ´e bastante simples, requer apenas inserir o nome do arquivo gerado no iMA, ap´os o upload do mesmo, entre os delimitadores espec´ıficos <ia> e </ia> na posic¸˜ao onde o conte´udo interativo gerado pelo iMA dever´a exibido.
Um exemplo de uso interessante deste recurso ´e deixar o componente gloss´ario do Moodlemais interativo. A Figura 4 ilustra este uso, apresentando o voc´abulo baricentro. No lado esquerdo da figura est´a a edic¸˜ao do termo (pelo professor) e no lado direito aparece o resultado do filtro, apresentando de modo integrado ao texto o iMA.
3. Desenvolvimento do iTarefa
O iTarefa foi desenvolvido para uso nas vers˜oes 1.9.x do Moodle, seguindo todos os re-quisitos e orientac¸˜oes da documentac¸˜ao oficial do sistema. O pacote iTarefa foi proje-tado para ser instalado ao sistema Moodle sem afetar seu funcionamento padr˜ao, sendo poss´ıvel instalar o iTarefa em ambientes Moodle que estejam em pleno uso.
O diagrama simplificado de Casos de Uso do iTarefa, apresentado na Figura 5, traz as principais funcionalidades do iTarefa oferecidas aos usu´arios do Moodle.
Figura 5. Diagrama simplificado de Casos de Uso do iTarefa
O pacote iTarefa ´e composto por dois componentes: o M´odulo de atividades iTarefa do tipo M´odulo de Atividades e o Filtro iMA do tipo Filtros. A Figura 6 ilustra a comunicac¸˜ao dos componentes do iTarefa aos do Moodle.
Figura 6. Diagrama de componentes do iTarefa
O componente M´odulos de Aprendizagem Interativa (iMA) ´e integrado ao pacote iTarefa7, por meio dos seguintes trˆes m´etodos de comunicac¸˜ao [Brand˜ao et al. 2006]: um para ler do servidor o arquivo com conte´udo do iMA; um para enviar a soluc¸˜ao/resposta
7Uma vers˜ao online dessa integrac¸˜ao tamb´em encontra-se dispon´ıvel em:
http://www. matematica.br/igeom/docs/exemploMA/
do aluno; e um terceiro para enviar o resultado da avaliac¸˜ao autom´atica da soluc¸˜ao desen-volvida pelo aluno, apenas se o iMA dispuser de avaliador autom´atico.
4. Experimentos e resultados
Desde marc¸o de 2009, quando a primeira vers˜ao teste do iTarefa ficou pronta, ele vem sendo utilizado de forma experimental em cursos para formac¸˜ao e aperfeic¸oamento de professores de Matem´atica no Instituto de Matem´atica e Estat´ıstica da Universidade de S˜ao Paulo (IME-USP). A partir de seus experimentos necessidades e adaptac¸˜oes foram sendo constatadas e implementadas no iTarefa.
O primeiro e o segundo experimento foram realizados para averiguar a motivac¸˜ao de alunos e professores em usar o iTarefa como apoio no processo de ensino-aprendizagem de Matem´atica, mais especificamente, no ensino de geometria. Diante dos resultados dos experimentos pode-se observar uma significativa motivac¸˜ao, por parte tanto de aluno como de professores, em usar o iTarefa nesse processo.
J´a o terceiro experimento teve como objetivo verificar o aprendizado de geome-tria a distˆancia, usando o iGeom via iTarefa no Moodle. Este revelou um interessante resultado, aparentemente o aprendizado dos alunos em geometria melhorou de forma sig-nificativa. Constatado ao comparar as atividades pr´aticas desenvolvidas em papel com r´egua e compasso, antes e depois do curso. Notou-se uma evoluc¸˜ao significativa no de-senvolvimento das quest˜oes propostas, como pode ser observado na Figura 7, entre os 44 participantes apenas 6 alunos conseguiram desenvolver corretamente as quest˜oes propos-tas antes do curso, o que representa 14% do total da turma. No entanto, ap´os o t´ermino do curso o desempenho da turma ficou em torno de 80%, um crescimento bastante signi-ficativo.
Figura 7. Comparando as atividades corretas antes e depois do curso
Certamente para confirmar a hip´otese que o uso do iGeom via iTarefa no Moodle de fato pode melhorar o aprendizado de geometria ´e necess´ario que outros experimentos sejam realizados, sob variados contextos. Esse resultado realc¸a uma importante possibili-dade de melhoria no processo de ensino-aprendizagem de geometria.
De um modo geral, os experimentos apresentaram resultados bastante satisfat´orio, mostrando que o uso do iTarefa no Moodle pode vir a contribuir com melhorias na EAD, especialmente no processo de ensino-aprendizagem de Matem´atica.
5. Conclus˜ao
O iTarefa foi desenvolvido com o objetivo de contribuir com o processo de ensino-aprendizagem, proporcionando um ambiente flex´ıvel, que amplia a interatividade, em cursos Web usando o Moodle. Sua motivac¸˜ao foi o ensino de Matem´atica, em especial para estudo de geometria, func¸˜oes e introduc¸˜ao de programac¸˜ao, mas sua arquitetura ´e suficientemente geral para ser empregado em outras ´areas.
Durante o desenvolvimento do iTarefa diversos experimentos foram realizados, todos relacionados ao ensino-aprendizagem de geometria, usando o iMA iGeom incor-porado ao Moodle atrav´es do iTarefa. As observac¸˜oes destes experimentos indicam um resultado bastante satisfat´orio, tanto professores como alunos se mostraram motivados diante das vantagens de interatividade proporcionadas pelo iTarefa.
Para alunos, a grande vantagem, destacada por eles pr´oprios, foi a possibilidade de realizar as atividades interativas com avaliac¸˜ao autom´atica, enquanto os professores destacaram a vantagem de estruturar e gerenciar suas aulas atrav´es do iTarefa. Vale des-tacar que os professores mostraram-se motivados a utilizar essa ferramenta em suas aulas de matem´atica.
No entanto, o resultado mais interessante ocorreu no terceiro experimento (Curso de geometria para alunos do Ensino Fundamental II), a partir do qual os professores, envolvidos no experimento e que pertenciam `a escola de origem dos alunos, notaram melhora significativa no desempenho desses alunos em disciplinas regulares da escola.
Apesar do iTarefa ter sido apresentado neste trabalho com o iMA iGeom, exis-tem outros iMA incorporados a ele, tamb´em focados para o ensino-aprendizagem de Ma-tem´atica, que s˜ao: iGraf, iComb e iVProg. Outras ´areas podem se beneficiar como o iTarefa, bastando identificarem applets que possam ser incorporadas a iTarefa com iMA8. Finalmente cumpre resaltar que este projeto gerou um sistema que j´a esta sendo distribu´ıdo na forma de sofware livre9. Atualmente o iTarefa est´a preparado para a vers˜ao Moodle1.9, contando com traduc¸˜oes para Portuguˆes, Inglˆes e Espanhol. Brevemente ser´a disponibilizado a vers˜ao para Moodle 2.x.
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8Como j´a citado na subsec¸˜ao 3.2, para isso basta que o applet implemente alguns m´etodos para troca de
informac¸˜oes com o iTarefa.
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