Érica Rodrigues dos Santos
Estudo Exploratório sobre o uso de um software de Síntese
Proteica
Exploratory study on a Protein Synthesis software usage
Campinas
2016
Érica Rodrigues dos Santos
Estudo Exploratório sobre o uso de um software de Síntese Proteica
Dissertação apresentada ao Programa de Ensino de Ciências e Matemática (PECIM) da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestra em Ensino de Ciências e Matemática na Área de Ensino de Ciências e Matemática
Orientador: Eduardo Galembeck
Campinas 2016
Universidade Estadual de Campinas Biblioteca do Instituto de Física Gleb Wataghin
Valkíria Succi Vicente - CRB 8/5398
Santos, Érica Rodrigues dos,
Sa59e SanEstudo exploratório sobre o uso de um software de síntese proteica / Érica Rodrigues dos Santos. – Campinas, SP : [s.n.], 2016.
SanOrientador: Eduardo Galembeck.
SanDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin.
San1. Recursos educativos digitais. 2. Software educacional - Avaliação. 3. Síntese proteica. I. Galembeck, Eduardo,1968-. II. Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb Wataghin. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Exploratory study on a protein synthesis software usage Palavras-chave em inglês:
Digital educational resources Educational software - Evaluation Protein synthesis
Área de concentração: Ensino de Ciências e Matemática Titulação: Mestra em Ensino de Ciências e Matemática Banca examinadora:
Eduardo Galembeck [Orientador] Suzana Ursi
Samuel Rocha de Oliveira
Data de defesa: 29-02-2016
MEMBROS DA COMISSÃO JULGADORA DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO DE
ÉRICA RODRIGUES DOS SANTOS – RA: 076232 APRESENTADA E APROVADA
AO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO MULTIUNIDADES EM ENSINO DE
CIÊNCIAS E MATEMÁTICA, DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, EM
29/02/2016.
COMISSÃO JULGADORA:
- Prof. Dr. Eduardo Galembeck – (Orientador) – IB/UNICAMP - Profa. Dra. Suzana Ursi – IB/USP
- Prof. Dr. Samuel Rocha de Oliveira – IMECC/UNCIAMP
A Ata de Defesa, assinada pelos membros da Comissão Examinadora, consta no processo de vida acadêmica da aluna.
CAMPINAS 2016
deixado desistir nos momentos de fraqueza e ter me proporcionado quase uma década de muita aprendizagem, oportunidade de crescimento profissional e alegrias em seu laboratório (LTE).
Aos colegas do LTE, em primeiro lugar às meninas: Thanuci, Grace e Mayara por terem me ajudado nos momentos difíceis, corrigindo meus trabalhos e fazendo críticas construtivas. Aos meninos: Juan Carlos, por ter me ajudado e me inspirado com toda a sua inteligência; e ao Rodrigo, em especial, por ter fornecido todo o suporte técnico necessário ao desenvolvimento de minha pesquisa, sempre com muita paciência.
Às reuniões às quintas-feiras com o pessoal da pós-graduação do LTE (Thanuci, Grace, Mayara, Juan Carlos e Rafael) e com o professor Eduardo, as quais me deram um grande suporte em minhas apresentações de trabalhos ao longo do curso.
A todos os professores e colegas do PECIM, que me proporcionaram momentos agradáveis de muita aprendizagem.
Às minhas colegas de graduação e amigas para a vida toda, Ana Érica e Flávia, por terem me inspirado com o exemplo de dedicação e coragem para encarar os desafios da vida. Aos meus pais, que me ensinaram valores e princípios os quais fizeram eu me tornar a pessoa que sou. À minha mãe, por ter cuidado de minha filha para que eu pudesse me dedicar aos estudos.
À minha irmã Núbia, em especial, por ter sido muitas vezes minha segunda mãe. Por não ter me deixado desistir no início do mestrado e ter me mostrado com palavras e atitudes que para pessoas de origem humilde como nós, estudar é o único caminho descente para mudar de vida e alcançar nossos objetivos. Por fim, à minha filha Júlia, pelo apoio e carinho a mim dedicados ao longo de todo o meu percurso acadêmico e por ter entendido a minha ausência em momentos importantes em que precisei estudar.
“A persistência é o menor caminho para o êxito” (Charles Chaplin)
aprendizagem por permitirem a interatividade e a exibição de imagens que não seriam possíveis de outra forma. Investigar como o usuário final interage com estes materiais implica, portanto, na qualidade dos mesmos e na melhoria desses processos. Este trabalho de caráter exploratório teve como objetivo investigar o uso de um RED, um software educacional sobre Síntese Proteica, tendo em vista sua proposta pedagógica e sua interatividade. O software possui como público alvo estudantes do Ensino Médio e é disponibilizado gratuitamente. Constitui-se de três telas principais: Introdução (organizador prévio das informações contidas no material); Síntese Proteica (animação do processo em etapas que requer a interação do usuário na montagem de um polipeptídio); e Animação (animação contínua do processo com legenda e botões de controle). A animação com controles beneficia a capacidade de processamento de informações do usuário, porém a interrogação do aluno sobre o processo apresentado em etapas muitas vezes é mais produtiva para usuários que não conhecem as etapas relevantes do processo. A metodologia de pesquisa adotada, “estudo de caso”, utilizou para a coleta dos dados duas ferramentas: o Google Analytics, o qual utiliza uma tecnologia que coleta informações em ambientes virtuais para inferir preferências e comportamentos dos usuários; e dois questionários, o primeiro enviado a todos os usuários que disponibilizaram seus e-mails quando da utilização do software e o segundo respondido apenas por professores que utilizaram o software em sala de aula. Com tais ferramentas foram respondidas questões como: Como foi feita a visualização das telas? Quais as sequências de telas seguidas? Quem eram os usuários (professores, estudantes ou outros)? Qual foi a preferência dos usuários entre os dois tipos de animação? Como o software foi utilizado em sala de aula? A análise dos dados mostrou que a sequência de visualização das telas seguiu aquela ordenada no menu e isto pareceu ter facilitado o aprendizado dos usuários com o material, indicando assim a importância de se guiar minimamente a navegação dentro de um RED. Quanto às telas Síntese Proteica e Animação, os usuários elegeram a segunda como a mais importante, demonstrando a preferência pela animação contínua. Este comportamento pode ter sido pelo grau de conhecimento sobre o assunto e a finalidade para a qual utilizaram o software. Os usuários do software foram, em sua grande maioria, estudantes de Graduação e do Ensino Médio. Eles utilizaram o material fora da escola, portanto a título de revisão. Na sala de aula o material foi utilizado pelos professores como forma de ilustração, com objetivo de facilitar o aprendizado dos alunos
contextualização do conteúdo com o cotidiano do usuário, o uso de palavras-chave no texto de introdução para facilitar sua interpretação e a adição de mais atividades para o usuário testar o que aprendeu.
Palavras-chave: recursos educativos digitais, software educacional, síntese proteica,
they allow interactivity and provide images that would not be possible otherwise. Therefore, investigating how the user interacts with these materials can contribute with the development process. This exploratory study aimed to investigate the use of a DER, educational software on Protein Synthesis considering its pedagogical design. The software’s target audience are high school students, and it is available for free. The software contains three main screens: Introduction (a brief summary of the software content); Protein Synthesis (a step by step animation of the process which requires user interaction to the polypeptide assembly); and Animation (a continuous animation of the process with subtitle and control buttons). The animation with controls improves the user capacity of processing information, but the students’ inquiry about the process presented in stages is often more productive for those who do not know relevant steps. This research represents a case study, and we worked with two data sources: Google Analytics, which uses technology to collect information in virtual environments in order to infer users preferences and behaviors; and two surveys: the first one was sent to all users who had provided their e-mails when they used the material and the second was answered only by teachers who had used the software in class. With these tools the following questions were answered: What was the sequence of screens views? Who were the users (teachers, students or others)? What were the user’s preferences between the two types of animation? How was the software used in class? The data analysis showed that the screen views followed the same track of menu and it seems to facilitate the user’s learning. This indicated the importance to minimally guide the navigation into a DER. Regarding the Protein Synthesis and Animation screens, the users elected the second one as the most important, showing their preference for continuous animation. It was found that this behavior has influenced by the user’s knowledge on Protein Synthesis and the purpose for which they used the software. The software users were mostly college and high school students. They used the material mainly out of school as supplemental material. In class, teachers used the software as a demonstration tool in order to facilitate students learning of the topic, once it allows the process visualization. The teachers showed themselves satisfied with the software suggesting a few modifications: greater contextualization of the content with the user's daily life, the use of keywords in the introductory text in order to facilitate interpretation and the addition of more activities to the users in order to test what they have learned.
Keywords: digital educational resources, educational software, protein synthesis,
Figura 2: Telas principais do software Síntese Proteica: (A) tela Início; (B) Introdução; (C) Síntese Proteica – animação em etapas; (D) Animação – animação contínua e com controles. ... 48 Figura 3: Tela Introdução (texto introdutório). ... 48 Figura 4: Texto com informações iniciais sobre o processo de síntese de proteínas (A) e tela interativa com os principais componentes que participam deste processo. ... 49 Figura 5: Primeira etapa da interação: encontrar e clicar sobre o códon de iniciação. ... 50 Figura 6: Texto que instrui sobre como posicionar a primeira subunidade do ribossomo no RNA ... 51 Figura 7: Segunda etapa da interação: Posicionar a primeira subunidade do RNA ribossomal. ... 51 Figura 8: Instruções para o posicionamento da primeira subunidade do ribossomo (A) e tela interativa (B). ... 52 Figura 9: Posicionamento da segunda subunidade do RNA ribossomal. ... 52 Figura 10: Caixa de texto que instrui o usuário sobre como dar continuidade à síntese. ... 53 Figura 11: Telas que mostram o alongamento do polipeptídio até o encontro do códon de parada (Stop códon). ... 53 Figura 12: Telas finais da animação etapas mostrando caixa de texto que explica o que acontece quando o Fator de Liberação se associa ao RNA mensageiro (A), e a liberação do polipeptídio (B). ... 54 Figura 13: Tela Animação mostrando animação com legenda e botões de
Figura 15: Tela interativa com componentes clicáveis. ... 59 Figura 16: Menu com ícones das telas. ... 60 Figura 17: Telas Síntese Proteica e Animação. ... 62 Figura 18: Avaliação e comentário de um usuário sobre o software Síntese Proteica deixados na BDC. ... 67 Figura 19: Comentários de usuários deixados na BDC, sugerindo modificações no software Síntese Proteica. ... 68 Figura 20: As sete fases (de 0 a 7) da animação presente na Tela Síntese Proteica. ... 71 Figura 21: Fluxo de comportamento dos usuários na navegação entre as telas do software. ... 80
Tabela 2: Porcentagem de usuários do software em cada região brasileira de
acordo com o número de habitantes. ... 77
Tabela 3: Sistemas Operacionais utilizados ... 78
Tabela 4: Número de visualizações de cada uma das telas principais ... 79
Tabela 5: Número de acionamentos da barra de rolagem ... 82
Tabela 6: Número de visualizações em cada fase da interação na tela Síntese Proteica ... 85
Tabela 7: Número de erros em cada fase da interação na tela Síntese Proteica 86 Tabela 8: Número de vezes que foi clicado no botão Ajuda ... 86
Tabela 9: Número de vezes que a barra de rolagem dos textos da interação foi acionada ... 87
questionário (n = 128). ... 79 Gráfico 2: Sequências em que os usuários visualizaram as telas principais. ... 81 Gráfico 3: Porcentagem de usuários que afirmaram ter lido o texto de introdução. ... 82 Gráfico 4: Importância da tela Introdução para os usuários. ... 83 Gráfico 5: Porcentagem de usuários das diferentes categorias que realizaram a montagem do polipeptídio. ... 84 Gráfico 6: Importância atribuída à tela Síntese proteica. ... 84 Gráfico 7: Porcentagem de usuários de cada categoria que visualizou a animação. ... 88 Gráfico 8: Importância da tela Animação para as três categorias de usuários. ... 89 Gráfico 9: Telas mais importantes de acordo com as três categorias de usuários. ... 89 Gráfico 10: Nível de conhecimento sobre o tema do software em cada categoria. ... 91 Gráfico 11: Finalidades para as quais os professores utilizaram o software (n = 24). ... 92 Gráfico 12: Finalidades para as quais os “outros” utilizaram o software. (n = 12). ... 93 Gráfico 13: Finalidades para as quais os estudantes utilizaram o software (n = 92). ... 93 Gráfico 14: Formas pelas quais os usuários ficaram sabendo sobre o software. 94 Gráfico 15: Nível de influencia do software para a eficácia da finalidade pretendida para cada categoria. ... 95
professores. ... 97 Gráfico 18: Dispositivos por meio dos quais o software foi utilizado na sala de aula. ... 98 Gráfico 19: Motivos pelos quais os professores utilizaram o data show na utilização do software. ... 99 Gráfico 20: Telas principais (Introdução, Síntese Proteica e Animação) visualizadas durante as aulas. ... 100 Gráfico 21: Como os alunos realizaram a interação na tela Síntese Proteica. .. 102
pesquisa ... 118
Apêndice A: TCLE presente na página inicial do software para que fosse pedida a permissão para a coleta dos dados de uso ... 121 Apêndice B: Mensagem eletrônica enviada aos usuários com o link para o Questionário 1 (exemplo de mensagem enviada aos professores) ... 123 Apêndice C: Questionário enviado a todos os usuários que disponibilizaram seus e-mails ... 124 Apêndice D: Mensagem eletrônica com link para o Questionário enviado somente aos professores ... 127 Apêndice E: Questionário respondido somente pelos professores que utilizaram o software em aula ... 128 Apêndice F: Produção científica decorrente da dissertação ... 131
1.1 As Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) na mediação dos
processos de ensino e aprendizagem. ... 19
1.2 Cautelas no uso de recursos educativos digitais no ambiente escolar. ... 22
1.3 Oportunidades em que recursos educativos digitais podem ser utilizados nos processos de ensino e aprendizagem. ... 24
1.4 O processo de desenvolvimento de Recursos Educativos Digitais ... 26
1.5 Pesquisa Baseada em Design e desenvolvimento de Recursos Educativos Digitais ... 30
1.6 A fase de Avaliação de Recursos Educativos Digitais. ... 30
2 CONTEXTO DA PESQUISA ... 33
4 SOBRE O TEMA DO SOFTWARE ... 41
4.1 Como ocorre o processo de síntese de proteínas ... 41
4.2 Por que estudar o processo de síntese proteica? ... 44
5 APRESENTAÇÃO DO SOFTWARE ... 47
5.1 A interface do software ... 47
5.2 Apresentação das telas do software e seus objetivos ... 48
5.2.1 Tela Introdução ... 48
5.2.2 Tela Síntese Proteica ... 49
5.2.3 Tela Animação ... 54
6 O PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE SÍNTESE PROTEICA ... 55
6.1 A pesquisa de campo ... 56 6.2 Teorias de aprendizagem contempladas nas características pedagógicas do
6.5 A Interatividade propiciada pelo software ... 63
6.6 Desenvolvimento do projeto do software e de seu protótipo ... 66
6.7 Avaliação ... 66
7 METODOLOGIA ... 69
7.2 Instrumentos de Coleta de Dados e Etapas da pesquisa. ... 70
7.2.1 O Google Analytics e o início da coleta de dados. ... 70
7.2.3 Questionário 1 ... 72
7.2.4 Questionário 2 ... 73
8 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 75
8.1 Caracterização da utilização do software. ... 75
8.1.2 Número de usuários ... 75
8.1.2 Localização geográfica dos usuários ... 76
8.2 Visualizações das telas principais (Introdução, Síntese Proteica e Animação). ... 79
8.2.1 Tela Introdução ... 82
8.2.2 Tela Síntese Proteica ... 84
8.2.3 Tela Animação ... 87
8.3 Caracterização dos usuários que responderam o Questionário 1 ... 90
8.3.1 Faixa Etária ... 90
8.3.2 Nível de Formação e Conhecimento sobre o tema do material ... 90
8.4 Finalidade para a qual utilizaram o software ... 92
8.5 Satisfação dos usuários em relação ao software e possíveis problemas ocorridos durante a utilização ... 94
8.6.3 Instruções na sequência de visualização das telas ... 99
8.6.4 Telas visualizadas ... 100
8.6.5 Influência do uso do software na sala de aula ... 105
9 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 109
1 INTRODUÇÃO
1.1 As Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) na mediação dos processos de ensino e aprendizagem.
Estamos vivendo em uma sociedade denominada por alguns autores como a “sociedade da informação” (Castells, 2000; Gouveia, 2004), a qual possui como principal paradigma as Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) que envolvem a aquisição, o armazenamento, o processamento e a distribuição da informação por meios eletrônicos. As TICs, que até pouco tempo atrás incluíam apenas o rádio, a televisão, o telefone e o computador, englobam hoje uma grande variedade de dispositivos móveis como notebooks, tabletes, smartphones, entre outros. Estes aparelhos, além de serem menores e permitirem a mobilidade, ainda reúnem as várias funcionalidades do computador e de outras TICs em um único aparelho.
A alta penetrabilidade destas ferramentas em toda atividade humana atual, seja individual ou coletiva, uma vez que a informação é parte integrante dela, é uma das características fundamentais do paradigma desta sociedade (Castells, 2000). De acordo com Gouveia (2004) estas tecnologias não transformam a sociedade por si só, mas são utilizadas pelas pessoas em seus contextos sociais, econômicos e políticos, criando uma nova comunidade local e global.
Como uma das principais funções da escola é permitir que os jovens se apossem de elementos culturais compartilhados pelos membros da sociedade à qual pertencem, facultando assim sua plena integração ao meio social (Machado; Nardi, 2006), nada mais natural que ela se apropriasse também das ferramentas oferecidas pelas novas tecnologias para mediar os processos de ensino e de aprendizagem. Para Behrens (2009, p.74) uma nova forma de categorizar o conhecimento dentro da era digital, não implica descartar a linguagem escrita e oral, nem fazer uso indiscriminado de computadores no ensino, mas sim utilizar estes recursos eletrônicos para construir processos metodológicos mais significativos para aprender. Para Mayer (2010) aprender com tecnologias envolve aprender em situações nas quais a experiência é criada com o auxílio de dispositivos físicos tais como o computador. De acordo com este autor uma das características importantes da aprendizagem baseada em computador é que permite a apresentação de mensagens instrucionais multimídia que consistem de palavras (faladas ou escritas) e figuras na forma de animações, vídeos, ilustrações ou fotos.
As possíveis vantagens disso, se usado de forma apropriada, são que permitem níveis de interatividade, comando e a exibição de gráficos e de informações gravadas que não seriam possíveis de outra forma (Mayer, 2010). Além disso, B.C. Babbitt e V. Usnick (1993) e F. Gutierrez (1987) apud Machado e Nardi (2006) destacam que a utilização de multimídias nos processos de ensino e aprendizagem reforçam as ideias contidas nos textos, ampliando assim as possibilidades para associações pertinentes dos conceitos na estrutura cognitiva do aluno. Ainda de acordo com estes autores, “o emprego desses signos tende também a facultar uma aprendizagem estimulante, devido à riqueza e diversidade dos elementos de mídia, mobilizando além de aspectos cognitivos, fatores de ordem afetiva”.
Neste sentido, o portal do Ministério da Educação (MEC) 1, sobre a escola do
século 21, declara que “o livro didático não é mais suficiente para um ensino de qualidade” e que os recursos multimídia de qualidade são importantes no dia-a-dia da sala de aula, o que faz da aprendizagem um processo mais em sintonia com a realidade dos alunos desta nova sociedade da informação.
Os materiais didáticos produzidos a partir destes elementos de multimídia são os mais diversos, incluindo softwares educativos e outros recursos educativos digitais. Tchounikine (2011) define recursos educativos digitais como:
[...] entidades digitais produzidas especificamente para fins de suporte ao ensino e à aprendizagem. Neste conceito, podem ser considerados recursos educativos digitais um jogo educativo, um programa informático de modelação ou simulação, um vídeo, um programa tutorial ou de exercício prático, um ambiente de autor ou recursos mais simples na sua dimensão de desenvolvimento como um blog, uma página web, ou uma apresentação eletrônica multimídia, etc.
Para facilitar a compreensão deste texto, tanto softwares educativos quanto os outros recursos educativos digitais serão referidos como Recursos Educativos Digitais (REDs).
A forma como diferentes alunos interagem com a informação contida em REDs podem apresentar diferentes componentes que envolvem habilidades individuais, níveis de interpretação e compreensão do assunto. Isso abrange também diferentes estratégias de ensino, contemplando assim os diferentes estilos de aprendizagem (Silva; Galembeck, 2014). Por utilizar uma forma específica de linguagem virtual que possibilita seu uso em qualquer tipo de cultura, estas ferramentas se adaptam ao estilo de aprendizagem de cada usuário e não o contrário (Silva e Galembeck, 2014; Barros et al., 2008). Estilos de aprendizagem são
definidos por Cue (2011) em um trabalho no qual faz uma revisão sobre este tema, como um conjunto de habilidades, preferências, tendências e atitudes que uma pessoa tem ao fazer alguma coisa como, por exemplo, dirigir, vestir, falar, aprender e ensinar.
Diferentes ferramentas também são importantes para abordar conteúdos distintos. Alguns fenômenos e processos estudados em ciências como a síntese proteica ou uma reação química, necessitam de recursos que explicitem o seu dinamismo. Uma das ferramentas mais utilizadas para facilitar a visualização deste tipo de processo complexo é o software, uma vez que ele permite que sequências de informações sejam seguidas de acordo com uma ordem pré-definida pelo professor ou explorada conforme o interesse do estudante (Machado; Nardi, 2006).
Entendendo a importância dos REDs nos processos de ensino e aprendizagem, algumas iniciativas já foram tomadas por parte do poder público brasileiro na intenção de produzir e disponibilizar gratuitamente tais materiais em repositórios na internet. Exemplos desta iniciativa são o Rived e o Condigitais.
O RIVED foi um programa da Secretaria de Educação a Distância (SEED/MEC), que envolveu universidades no processo de produção de recursos educativos digitais na forma de objetos de aprendizagem. O programa teve início em 1999 e já foi finalizado, mas a coleção de objetos de aprendizagem ainda permanece disponível em repositório de mesmo nome (RIVED2) na internet. O acesso é livre e não há necessidade de cadastro.
O Condigitais foi um projeto financiado pelo MEC iniciado em 2008 e já finalizado. Seu objetivo foi desenvolver recursos educacionais multimídia voltados ao Ensino Médio nas áreas de Matemática, Física, Biologia, Química e Língua Portuguesa para auxiliar, principalmente, os professores em suas aulas. Entre os materiais produzidos destacam-se áudios, vídeos, softwares e experimentos práticos. O projeto foi desenvolvido em algumas universidades brasileiras, dentre elas a Unicamp. Muitos dos recursos educacionais produzidos nesse projeto estão disponíveis na página do Portal do Professor 3
do MEC.
Outros repositórios de REDs podem ser encontrados em uma busca na internet como: o Banco Internacional de Objetos Educacionais4
, a Biblioteca Digital de Ciências da
2 www.rived.mec.gov.br
3 www.portaldoprofessor.mec.gov.br 4 www.objetoseducacionais2.mec.gov.br
Unicamp (BDC)5
, o Laboratório Virtual da USP 6
(exclusivo para as áreas de Química e Física), entre outros.
Em relação a essa possibilidade de encontrar os mais diversos REDs dos mais variados temas, Chaves (1999) em um de seus trabalhos que aborda a aprendizagem mediada pela tecnologia, afirma que o mais fascinante nas novas tecnologias, em especial a internet, e dentro dela a Web, é permitir criar ambientes ricos em possibilidades de aprendizagem em que as pessoas interessadas e motivadas podem aprender quase qualquer coisa sem precisar estar associadas a sistemas formais de ensino. Sendo, desta forma, a aprendizagem mediada pela tecnologia apenas. Neste sentido, este autor destaca que além de apoiar o ensino presencial e o ensino a distância, o uso da tecnologia na educação também apoia a autoaprendizagem, aprendizagem essa não decorrente do ensino.
As tantas formas dos REDs de facilitar e potencializar os processos de ensino e aprendizagem e o fácil acesso a tais materiais, por si só não implicam, porém, em sucesso real de aprendizagem de seus usuários. Isso porque, além das características citadas anteriormente, outros fatores devem ser considerados ao ser feita a inserção destas ferramentas nos processos de ensino e aprendizagem como: a característica da abordagem adotada em sua inserção, as melhores oportunidades para a inserção e as características técnicas e pedagógicas dos materiais pensadas no processo de concepção dos mesmos.
1.2 Cautelas no uso de recursos educativos digitais no ambiente escolar.
Apesar da grande potencialidade dos REDs de facilitar e até motivar o ensino e a aprendizagem, o seu uso nestes processos deve ser feito com cautela. Neste sentido, o Ministério da Educação considera que:
[...] o uso destes recursos se torna desprovido de sentido se não estiver aliado a uma perspectiva educacional comprometida com o desenvolvimento humano, com a formação de cidadãos, com a gestão democrática, com o respeito à profissão do professor e com a qualidade social da educação. [...] o emprego deste ou daquele recurso tecnológico, de forma isolada e desalinhada com a proposta pedagógica da rede de ensino e da escola, não é garantia de melhoria da qualidade da educação.
5 www.bdc.ib.unicamp.br 6 www.labvirt.fe.usp.br
Bidarra (2009) adverte também que para assegurar uma aprendizagem multimídia não basta fornecer ao utilizador um acesso de banda larga e páginas cheias de animações para que ele aprenda. É também necessário recorrer a um modelo pedagógico que assegure a eficácia dos processos cognitivos e, simultaneamente, proporcione satisfação ao aluno.
Neste sentido, Mayer (2010) aponta dois tipos de abordagens que são feitas nos processos educativos por meio de REDs: uma centrada na tecnologia e outra centrada na aprendizagem. De acordo com este autor, a primeira utiliza a tecnologia apenas como meio ou suporte dos conteúdos que se destinam a ensinar os alunos. Enquanto na segunda abordagem a questão é colocada na forma como os seres humanos aprendem e sugere que a tecnologia é usada e adaptada de forma a ajudar as pessoas a aprenderem. A primeira abordagem (tecnológica) foi fonte de grandes insucessos durante o século XX, principalmente por não ter levado em consideração o aprendiz, e também por assumir que aprendiz e educador deveriam se adaptar às novas tecnologias mais do que as tecnologias deveriam se adaptar às necessidades desses sujeitos.
Não se trata apenas, portanto, de substituir ferramentas tradicionais como o giz e a lousa, exposições orais dos educadores e o livro didático por recursos digitais. Mas de utilizar as potencialidades fornecidas por estas ferramentas de forma a promover a aprendizagem em momentos nos quais elas poderiam ser mais eficazes que as formas tradicionais, tendo em mente a forma como o ser humano aprende. Como a construção de um RED como um software educativo baseia-se no uso de imagens, animações, filmes e/ou sons, seu uso possibilita a transmissão da informação de diferentes formas e reforça ideias, permitindo associações que contribuam para o desenvolvimento cognitivo dos usuários (Machado; Nardi, 2006), o que não poderia ser feito apenas utilizando as ferramentas tradicionais.
Escolher um RED que ofereça todas essas possibilidades e que ainda corresponda a uma abordagem centrada na aprendizagem, é antes de tudo papel do professor e, em alguns casos, dos próprios estudantes. Esta, porém não é uma tarefa fácil, haja vista que nem todos os materiais denominados recursos educativos digitais disponíveis na rede o podem ser assim chamados.
Os REDs de qualidade são escassos e devem ter características bem definidas, sua elaboração envolve uma razoável diversidade e complexidade de processos que exigem a mobilização de recursos humanos, materiais e de saberes multidisciplinares (Ramos, 2001). Cabe em primeira instância, portanto, aos desenvolvedores destes recursos em conjunto com
os órgãos que os financiam, sejam eles públicos ou privados, o papel de produzir materiais de qualidade, escolhendo a oportunidade certa em que eles podem ser inseridos e se preocupando com todo o seu processo de desenvolvimento.
1.3 Oportunidades em que recursos educativos digitais podem ser utilizados nos processos de ensino e aprendizagem.
O Escritório de Tecnologia Educacional do Departamento de Tecnologia Educacional dos Estados Unidos (Office of Educational Technology of U.S. Departamenr of Educational, 2015, tradução nossa), que será referido aqui como OET, produziu um artigo pensando principalmente nos desenvolvedores de aplicativos e ferramentas educativas digitais. Neste material são sugeridos importantes caminhos a serem tomados no desenvolvimento desses recursos.
O OET considera que muito do insucesso da inserção de recursos digitais no processo educativo é dado pela falta de critério na escolha da oportunidade certa de utilizar tais ferramentas e dos contextos pedagógicos mais adequados. Com isso em mente, esse órgão enumerou dez oportunidades nas quais a inserção destas ferramentas seria promissora. Nesta pesquisa, porém vale ressaltar apenas 5 delas, pois são estas que referem-se às características técnicas e pedagógicas que serão tratadas aqui:
1. Para aumentar o domínio de habilidades acadêmicas.
De acordo com o OET, estudantes precisam demonstrar proficiência em certas habilidades acadêmicas dentro de disciplinas como matemática, ciências, estudos sociais, linguagem artística e estudo de línguas. Tais habilidades permitem que eles progridam dentro dos níveis de ensino (do ensino fundamental para o médio, do médio para o superior ou outros programas de treinamento), além de serem importantes em suas carreiras profissionais.
Para isso é importante criar aplicativos que trabalhem estas habilidades de formas mais significativas do que livros textos tradicionais e aulas expositivas, dando a possibilidade aos aprendizes de praticarem em cenários mais realísticos. Isto pode ser feito por meio de simulações que podem, por exemplo, simular reações químicas que seriam impossíveis de serem feitas em sala de aula.
Além disso, nestes materiais é possível fazer a fusão entre ensinar e avaliar. Com isso é possível identificar lacunas de conhecimento ao longo do caminho ou identificar competências através de avaliações formativas que podem ser perfeitamente incorporadas nos
materiais de aprendizagem. Os jogos educativos são exemplos de mídias que permitem esta exploração, pois dão aos estudantes mais liberdade para explorar, criar e colaborar, e podem abrir a porta para experiências de aprendizagem mais envolventes, com métodos baseados na investigação em prática.
2. Desenvolver competências para promover a aprendizagem ao longo da vida.
Segundo o OET é reconhecido na literatura que os estudantes necessitam não apenas de habilidades acadêmicas, mas também de habilidades não cognitivas sociais e emocionais que determinam seu sucesso a longo tempo. Habilidades não cognitivas como a perseverança, a autorregulação são estratégias efetivas para aumentar a motivação e engajamento dos estudantes. Desta forma, um aplicativo pode utilizar os erros cometidos como oportunidades para o estudante aprender, dando recompensas que o façam persistir na resolução de problemas difíceis. Eles também podem apoiar o estabelecimento de metas, permitir aos alunos escolherem atividades de aprendizagem e incentivar a realização do encontro de objetivos padrões. Para melhorar a autorregularão, os alunos podem ser convidados a refletir sobre o seu esforço e a considerar suas dificuldades encontradas no material.
Aplicativos que recompensam o trabalho duro e a tenacidade devem ser favorecidos em detrimento daqueles que reforçam simplesmente obter a resposta certa para avançar para um novo nível. Os professores, especialmente aqueles que são novos na profissão, podem beneficiar-se de tal recurso, pois estabelece um ambiente de sala de aula produtivo e recompensa comportamentos positivos, diminuindo potencialmente comportamentos indesejáveis.
3. Aumentar o engajamento familiar
É importante desenvolver aplicativos que podem ser usados em qualquer local e em qualquer horário, sem a necessidade de conexão com a internet. Isso pode favorecer o engajamento da família no aprendizado dos estudantes. O envolvimento dos pais poderia vir do progresso diário de atualizações, ferramentas fáceis de comunicar com o professor do filho, e os recursos para conectar a aprendizagem escolar com as tarefas de casa. Conectar os pais com a comunidade escolar poderia torná-los mais ativos durante toda a educação de seus filhos.
4. Desenvolver avaliações efetivas
sabem e o quanto sabem é uma atitude promissora, pois tradicionalmente professores fazem tais avaliações a partir de suas observações em sala de aula e a visualização de tarefas de casa. Aplicativos que proporcionam avalição permitem aos professores terem um feedback mais rapidamente e assim intervir nos pontos nos quais os estudantes tem maior dificuldade.
Duas categorias principais de avaliações, as formativas e as somativas podem ser incorporadas aos aplicativos. As avaliações formativas são frequentes e, idealmente, incorporadas dentro de uma atividade de aprendizagem. Elas fornecem fotografias rápidas e contínuas do progresso do estudante ao longo do tempo. Avaliações somativas ocorrem, em geral, ao fim de uma unidade de instrução, são geralmente mais formais e muitas vezes utilizadas para determinar a classificação final ou ranking.
Portanto, é importante considerar a criação de ferramentas que ajudam a desenvolver e avaliar habilidades tais como a criatividade, a persistência, a colaboração e o pensamento crítico. Alinhar também avaliações com objetivos de aprendizagem é crucial para o sucesso do aplicativo, por isso é importante saber o que está sendo avaliado.
Conhecer estas oportunidades é de fundamental importância para os desenvolvedores, pois eles investem tempo, recursos financeiros e mão de obra em seu trabalho e esperam produzir recursos que atendam às principais necessidades dos usuários. Tendo em mente a melhor oportunidade, o processo de desenvolvimento de REDs será mais focado e menos oneroso.
1.4 O processo de desenvolvimento de Recursos Educativos Digitais
Na concepção de REDs de qualidade é fundamental seguir uma metodologia que englobe etapas por meio das quais sejam planejadas e avaliadas todas as características necessárias para que o material satisfaça aquilo a que se propõe. Em um trabalho que aborda as etapas para o desenvolvimento de REDs, Falkembach (2005) indica que é conveniente considerar tanto o funcionamento da aplicação quanto os mecanismos pedagógicos e didáticos que constituem a base de toda a aplicação de ensino e aprendizagem. Para tanto, algumas perguntas devem ser respondidas na primeira fase do processo de desenvolvimento do material, denominada por ele como fase de Planejamento e Análise. São elas:
• Quais os conceitos relevantes do conteúdo, tendo como referência a realidade do aluno?
• Que noções aprofundam o entendimento destes temas?
Ainda de acordo com este autor, um RED pode ser produzido para contemplar uma lição, um conteúdo de aula, um curso, um programa de treinamento, uma unidade curricular ou uma atividade didática qualquer. Portanto, devem ser consideradas as estratégias mais adequadas para fazê-lo, podendo assim o recurso assumir várias formas:
• Só com atividades de reforço e/ou avaliação sobre determinado conteúdo; • Com o conteúdo teórico mais atividades de reforço e/ou avaliação; • As atividades poderão ou não fornecer feedback aos alunos; • Poderá ou não ter avaliação com escore.
Para a fase de planejamento são sugeridas ainda as seguintes perguntas:
• Qual o objetivo do material?
• Qual o conteúdo? (refere-se às informações da aplicação a serem apresentadas no material e fornecidas por um especialista).
• Qual o público alvo? (refere-se a quem vai usar o material instrucional).
• Como o conteúdo será apresentado? (refere-se às estratégias de como o conteúdo será mostrado, que mídias serão usadas).
• Qual o orçamento disponível?
• Quais os recursos necessários para o desenvolvimento do material?(diz respeito ao que será necessário em termos de hardware e software para criar a aplicação e o tempo disponível para isso).
• Quando o material será usado? (em que situações de aprendizagem seu uso se justifica).
• Onde será usado? (no laboratório da escola com a presença do professor ou em casa).
• Quais os resultados esperados? (o que se espera que um aprendiz obtenha ao trabalhar com o material).
• Como o usuário-aprendiz vai acessar as informações? (refere-se ao design da interface).
O autor acredita que respondendo a todas estas questões é possível produzir um recurso digital com características técnicas e pedagógicas que atendam a necessidades específicas e que, portanto não busque solucionar todos os problemas educacionais em um único material.
A fase seguinte é a Modelagem do RED. Falkembach afirma que todo RED deve apresentar a informação de forma didática, prevendo um roteiro adequado ao aprendiz, embutido na sequência dos conteúdos e observando os pré-requisitos para que os princípios pedagógicos sejam obedecidos. Além disso, é importante calcular o tempo médio gasto por um aluno em cada unidade. A Modelagem é o momento de estruturar como será a apresentação do conteúdo dentro do RED, considerando a navegação e a interface do mesmo. Esta fase inclui três tipos de modelos: conceitual, de navegação e de interface.
O conceitual refere-se à forma pela qual o conteúdo será organizado e exibido, quais mídias serão utilizadas e como o usuário irá interagir com a aplicação; o de navegação define como serão os elos entre os conteúdos; e o de interface define a identidade visual do RED, a qual apresenta a organização das informações e as possibilidades de ações dos usuários dentro do material.
Falkemback enumera ainda mais três fases importantes no desenvolvimento de um RED: a implementação, a avaliação e manutenção e a distribuição. A implementação abrange o processo de criação das mídias do projeto, incluindo os sons, as imagens, animações e vídeos; verificação exaustiva da existência de erros conceituais e gramaticais no conteúdo; a montagem de um storyboard, ou seja, de um esboço do modelo da aplicação que mostra como seus elementos estarão organizados; a transferência destes dados para o computador; e por fim, o teste do material para a correção do que for necessário. A avaliação deve ser feita durante todas as fases do processo, mas está inserida, principalmente, dentro e após a fase de testes para corrigir possíveis erros no material. Com o RED pronto é preciso definir como ele será distribuído, se por CD’s ou via internet, definindo assim seu módulo de execução, roteiro de instalação ou embalagem.
O OET também indica uma sequência de passos e recomendações a serem seguidas no desenvolvimento de ferramentas educativas digitais. Este órgão, assim como Falkemback, acredita que é preciso considerar as aplicações similares e os recursos já disponíveis antes de iniciar o desenvolvimento:
Realizar uma pesquisa de campo.
Antes de começar a planejar a ferramenta é importante conhecer outros aplicativos já existentes que tratam do mesmo assunto que o seu, para então conhecer as abordagens que obtiveram sucesso e aquelas que falharam, entendendo o porquê disso. Para esta pesquisa são sugeridos os repositórios de aplicativos e ferramentas digitais educativas presentes na internet. É importante escolher a abordagem que impactará mais positivamente seu usuário em potencial.
É importante também conversar com seus possíveis usuários finais, comunidade escolar, professor, estudante, pais dos estudantes para assim perceber se está resolvendo o problema certo e se seu produto satisfaz as necessidades destes futuros usuários.
Com os dados desta pesquisa, pode-se construir um protótipo do material. Com este em mãos, é preciso obter o máximo de opiniões para verificar se seus pressupostos estavam corretos. Portanto, os usuários pretendidos devem utilizar o material e fornecer dados através de avaliações ou entrevistas estruturadas ou guiadas. Com estes dados pode-se escrever um projeto para apresentar a quem financiará o material.
Fazer uma pesquisa de base apoiada nas mais sólidas teorias de aprendizagem disponíveis.
É preciso basear o desenvolvimento do material em teorias de aprendizagem estabelecidas. Muitas vezes os materiais são bem codificados e totalmente funcionais, mas não são baseados em teorias sólidas, o que torna o material ineficaz para seu propósito educativo.
A repetição dos processos de desenvolvimento do recurso digital baseando-se nas experiências e feedbacks dos usuários.
É preciso usar dados fornecidos pelos usuários através de sua interação com o material para repetir passos do desenvolvimento. Com isso é possível definir suposições, criar protótipos e obter feedbacks iniciais, para primeiro validar as necessidades de seu produto e mais tarde melhorar sua usabilidade e impacto.
Conduzir ensaios de eficácia de ciclo curto.
Isso é importante para reunir dados que construam um caso para apoiar a capacidade de seu produto de resolver o problema educacional ou o problema que se está atacando. Dado um período de tempo mais longo e mais recursos, você pode ser capaz de
realizar outros ensaios e testes para uma determinada regulamentação específica.
1.5 Pesquisa Baseada em Design e desenvolvimento de Recursos Educativos Digitais
Todo o processo acima citado se enquadra em uma metodologia de pesquisa denominada Pesquisa baseada em Design, do inglês Design-Based Research (DBR). Este é um referencial introduzido por Brown (1992) e Collins (1992) e é amplamente disseminado para pesquisa e desenvolvimento de ambientes virtuais para o ensino de ciências, como uma possibilidade de integrar a teoria e a práxis do campo.
A DBR se destaca por integrar teoria e prática em contextos reais, é desenvolvida em ciclos de pesquisa e desenvolvimento com a participação de todos os atores (pesquisador, alunos e professores), sendo que os produtos educacionais devem comportar mudanças ao longo do processo de pesquisa (Wang; Hannafin, 2005).
De acordo com Ramos, Giannela e Struchiner (2010) dentro desta metodologia as intervenções são realizadas a partir de um processo cíclico no qual há, inicialmente, o planejamento de um protótipo, seguido da implementação do mesmo, da análise e do (re)design. Cada ciclo é considerado uma oportunidade de construção de conhecimento tanto para refinar a experiência desenvolvida como para compreender o processo de aprendizagem. Ainda de acordo com estes autores, em pesquisas que propõem o desenvolvimento de ambientes de aprendizagem mediados pelas TICs, os objetivos pedagógicos de uso das tecnologias norteiam o desenvolvimento das intervenções.
1.6 A fase de Avaliação de Recursos Educativos Digitais
Percebe-se dentro do método de DBR que a etapa de avaliação do material desenvolvido é tão ou mais importante que aquela de elaboração do mesmo. Isso porque é nessa fase que é verificado, a partir da interação do usuário final com o material, se as características técnicas e pedagógicas deste, pensadas pelo desenvolvedor, são funcionais e atendem às necessidades para as quais foram planejadas. Shneiderman (1998), Preece (1993) e Nielsen (1990:1993) apud Amante e Morgado (2001) postulam que a avaliação está intrinsecamente ligada ao processo de concepção e desenvolvimento de um produto, podendo, contudo, ocorrer em diversos momentos do seu ciclo de concepção.
É nesta fase que é medido o impacto do material desenvolvido para os usuários. Neste sentido, o OET considera que para avaliar o impacto do aplicativo ou ferramenta digital
desenvolvida é necessário entender em que contexto ela será utilizada. Se é esperado que o aplicativo ou ferramenta digital seja adotada na sala de aula como uma prática regular, será preciso antecipar um investimento na demonstração de eficácia, pois o ônus de constituir prova de efeitos positivos é substancialmente maior. Neste caso, o material está sendo inserido em um contexto com uma série de condições e práticas pelas quais o material pode ser desregulado. Esses fatores podem incluir culturas de sala de aula que os professores tenham estabelecido, o papel do professor como um provedor de informações e assessor, e as normas para o uso de tecnologia. O OET considera que o desenvolvimento de inovações tecnológicas que utilizam estudos de investigação da eficácia é frequentemente muito difícil para os desenvolvedores, pois os estudos geralmente levam muito tempo para serem concluídos.
Entretanto, se é esperado que o aplicativo ou ferramenta desenvolvida seja utilizada pelo aluno em seu próprio tempo, no ônibus, em casa e é gratuito, a avaliação pode ser considerada de baixo risco, ou seja, independe de outros fatores que não apenas a utilização do material. Desta forma, poderão ser coletados dados de uso, mas não será necessário fazer um estudo hermético de seu impacto educacional. Neste caso, estará sendo investigado, portanto, a forma como o usuário interage com o material, tendo em vista a interatividade propiciada pela interface do mesmo, a organização do conteúdo dentro desta interatividade e os objetivos de aprendizagem por trás da interação. Percebe-se, assim, que neste tipo de investigação não é avaliado aprendizagem. Esse tipo de investigação é a que foi realizada com o software estudado neste trabalho.
Quanto às formas pelas quais a investigação e a coleta de dados podem ser realizadas, Amante e Morgado (2001) indicam que “a observação pode assumir formas mais ou menos sofisticadas, indo da observação direta à gravação de vídeo”. A coleta de dados pode assumir a forma de entrevistas ou resposta a questionários, os quais podem ser de diferentes tipos. Eles irão avaliar a opinião do usuário sobre o programa, investigando aspectos que vão desde os objetivos visados pela aplicação, ou seja, sua proposta pedagógica, como também ao design da interface e seu funcionamento, entre outros. Seus resultados possibilitam identificar aspectos mais e menos conseguidos na aplicação, e realizar eventuais alterações. A avaliação, contudo não encerra o ciclo de produção, apenas completa uma fase, podendo desta forma ser reaberto em outro momento.
É importante ressaltar que a avaliação de um RED por seu usuário deve considerar as características do material pensadas pelo desenvolvedor. Segundo Falkembach (2005), “os materiais educativos digitais podem adotar diferentes modelos de aprendizagem, tais como:
descoberta imprevista, aprendizagem por descoberta, roteiro guiado, navegação por caminhos hierárquicos e navegação por apresentação sequenciada de informações”. Portanto, cabe ao usuário, no caso dos professores, “reconhecerem os modelos educacionais retratados nas aplicações, selecionar o que melhor se adapta à sua prática pedagógica e explorar todos os recursos oferecidos para contemplar simultaneamente produtividade, eficiência e qualidade no ensino a fim de facilitar a aprendizagem”. Sendo assim, na avaliação do material, o professor deve apontar se aquela aplicação é eficiente para o objetivo ao qual se propõe, sugerindo possíveis modificações para melhorar sua funcionalidade pedagógica e técnica.
2. CONTEXTO DA PESQUISA
O meu primeiro contato com a produção de REDs ocorreu no Laboratório de Tecnologia Educacional (LTE), localizado no Departamento de Bioquímica e Biologia Tecidual da Unicamp, coordenado pelo professor doutor Eduardo Galembeck. Isto se deu no ano de 2007, quando ingressei no curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da Unicamp. Neste mesmo ano, fui trabalhar no LTE como bolsista do SAE (Sistema de Apoio ao Estudante da Unicamp).
A primeira função a mim designada pelo meu orientador foi a de revisar REDs disponíveis na Biblioteca Digital de Ciências (BDC), um repositório coordenado por ele e que disponibiliza gratuitamente estes materiais, muitos deles produzidos no LTE e outros submetidos por seus próprios usuários. Estimulada por colegas do laboratório que produziam estes materiais, me interessei em aprender a produzir animações em Flash e fazer meus primeiros materiais.
No ano de 2008 teve inicio um grande projeto na Unicamp, financiado pelo Ministério da Educação (MEC) e com a finalidade de produzir REDs voltados ao Ensino Médio. Este grande projeto, denominado Condigitais, foi dividido em subprojetos de áreas de conhecimento, os quais seriam desenvolvidos em alguns institutos desta universidade, entre eles o Instituto de Biologia.
O subprojeto de biologia foi denominado EMBRIAO, seria desenvolvido no LTE e coordenado pelo meu orientador. Nele seriam desenvolvidos REDs como softwares, vídeos, áudios e experimentos voltados ao ensino de conteúdos de biologia. O foco do subprojeto EMBRIAO, assim como de todo o projeto Condigitais, era o de produzir conteúdos educacionais digitais multimídia utilizáveis em diversas plataformas, capazes de subsidiar a prática pedagógica no Ensino Médio, contribuindo para a melhoria e modernização dos processos de ensino-aprendizagem nas escolas públicas brasileiras.
Fui convidada a participar do EMBRIAO, conjuntamente com vários outros alunos de graduação e pós-graduação em biologia e de várias outras áreas de conhecimento como: Artes visuais, Artes Cênicas, Letras, Ciências da Computação e Música. Como aluna de licenciatura em biologia e tendo, portanto alguns conhecimentos sobre os conteúdos de biologia e de pedagogia, minha função dentro do projeto seria a de produzir, principalmente, conteúdos e a proposta pedagógica para vídeos e softwares. Entretanto, como já possuía certa habilidade em desenhar e produzir animações em Flash, também desempenhei outras funções.
Desta forma, em alguns dos materiais desenvolvidos fui responsável pelo desenvolvimento de ilustrações, animações, da interatividade e da proposta pedagógica, ficando a cargo de um programador a programação. Havia também reuniões periódicas com outros alunos de licenciatura em biologia para discutir a proposta pedagógica que eu havia elaborado e corrigir possíveis erros conceituais. Para a correção gramatical, os materiais eram analisados por estudantes de Letras. Para assessorar na produção das ilustrações, entravam em cena os estudantes de Artes Visuais. Além disso, todos os materiais passavam por avaliação de uma equipe especializada do MEC.
O projeto EMBRIAO foi finalizado no inicio de 2012 com a produção de 190 materiais, sendo 57 áudios, 49 experimentos, 53 softwares e 31 vídeos. Todos esses materiais, ou grande parte deles, incluindo o software Síntese Proteica, foram disponibilizados pelo MEC no Portal do Professor, onde podem ser visualizados e/ou baixados gratuitamente. O LTE também os disponibilizou na página da BDC.
Entre todos os materiais em que estive envolvida na produção, o software Síntese Proteica foi aquele que obteve o maior número de acessos e de comentários positivos na internet. Diante disso e da possibilidade de aprimorá-lo ainda mais, senti a necessidade de investigar como este material era utilizado, tendo em vista sua proposta pedagógica e as características técnicas envolvidas em seu desenvolvimento.
Em 2013, primeiro ano em que lecionei, vislumbrei esta oportunidade no papel de professora. Entretanto, como lecionei apenas em um pequeno período do ano para turmas de ensino médio (nível para o qual este conteúdo faz parte do currículo), ficando o resto do ano apenas com turmas de ensino fundamental, isso não foi possível.
Ao ingressar no mestrado no inicio de 2014, enxerguei novamente a chance de fazer tal investigação, desta vez no papel de desenvolvedora, pesquisadora e professora, pois iniciei o ano também lecionando em turmas de ensino médio de uma escola pública. Outra vez, porém, não pude utiliza-lo em sala de aula, pois faltava na escola no período em que abordei o tema síntese proteica com meus alunos, um monitor na sala de informática, o que era obrigatório para que ela funcionasse. Além disso, na escola havia um único data show para o uso de todos os professores e, naquele momento ele já estava reservado.
Diante de tais dificuldades, restou-me investigar como pesquisadora, de uma forma que não necessitasse de meu contato direto com os usuários do material, mas que me permitisse uma análise transparente do uso do mesmo. Neste contexto, o foco da investigação
não seria apenas nos estudantes, mas em todos os tipos de usuários que encontravam o software na internet. Além disso, não era minha pretensão investigar o impacto educacional do material, ou seja, o quanto os usuários aprendiam com o uso do software, mas apenas entender como ele era utilizado, tendo em vista os objetivos por trás de seu desenvolvimento.
Como estive envolvida em todo o processo de concepção do material, considerei que sua produção se enquadrava em uma Pesquisa Baseada em Design (do inglês DBR), uma vez que suas etapas de desenvolvimento contemplaram as fases compreendidas por este método de pesquisa, como será mostrado mais adiante. Neste trabalho, portanto, foi realizado um estudo de caso sobre a avaliação de uso, umas das fases de uma DBR voltada ao desenvolvimento de um software educativo.
3 OBJETIVO E RELEVÂNCIA DA PESQUISA
O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo exploratório sobre o uso de um software educacional intitulado Síntese Proteica, tendo em vista sua proposta pedagógica e sua interatividade.
Para Falkembach (2005), no Brasil a produção de software educacional de alta qualidade técnica e com sofisticação pedagógica esbarra na dificuldade de diálogo entre profissionais especializados das áreas de Análise de Sistemas, Psicologia e Educação. O resultado disso é a escassez destes recursos e a qualidade ingênua do ponto de vista pedagógico apresentada pelos mesmos.
Ubi (2008) e Eck (2006) apud Savi et al. (2015) destacam que nem sempre os especialistas conhecem as necessidades e expectativas do usuário final em relação aos materiais desenvolvidos por eles, criando assim produtos educacionais divertidos e atraentes, mas falhos em relação ao objetivos de aprendizagem. Por outro lado, materiais desenvolvidos por educadores com pouco conhecimento da arte, ciência e cultura de projetos desses recursos, na maioria das vezes resulta em recursos pouco atraentes para os alunos.
Além disso, é importante ressaltar que os diferentes estilos de aprendizagem dos alunos determinam também quais características um RED precisa conter para facilitar sua aprendizagem. Tudo isso mostra o quão importante é investigar como se dá a interação entre usuários e REDs dentro de seu contexto natural de uso, mostrando assim as expectativas e necessidades de quem os utiliza e fornecendo informações importantes aos seus desenvolvedores.
Para Harley et al. (2006), as razões para se realizar um estudo com usuários de recursos digitais podem variar entre avaliar o design do material e fazer testes de usabilidade para facilitar o desenvolvimento de políticas e decisões de investimento para a produção de tais materiais.
Cybis (2003) indica que o envolvimento do usuário pode trazer benefícios importantes para o design, citando três tipos básicos de envolvimento:
Informativo – o usuário como fonte de informações para o projeto através de entrevistas, questionários ou observações;
Consultivo – o usuário é consultado sobre decisões de projeto, para que as verifique e emita opinião sobre elas. Essa consulta também pode ser realizada através de
entrevistas, questionários e observações.
Participativo – considerado o nível mais elevado de envolvimento do usuário no desenvolvimento do projeto, a responsabilidade pelo projeto é transferida a ele. Cabe ao designer recolher e tratar adequadamente os dados coletados através das técnicas possíveis.
Para Godoi & Padovani (2009) a avaliação de material didático digital é uma tarefa complexa e deve ser efetuada tanto na fase de desenvolvimento quanto na fase de utilização do software educativo. Para este autor, no contexto de avaliação de materiais didáticos digitais, o professor participa como usuário direto e indireto:
Considerado usuário direto na fase de planejamento de suas atividades, quando está selecionando/avaliando o software educativo; e usuário indireto na fase de aplicação, quando participa como um facilitador/mediador da interação alunos-software educativo. Apesar do professor não ser o público alvo principal dos softwares educativos, ele julgará se o software é viável para utilização no contexto educacional utilizando instrumentos avaliativos.
Percebe-se com esta fala a importância de avaliar também o contexto em que o RED é utilizado pelo usuário, neste caso, o professor planejando suas atividades e o professor na sala de aula atuando como facilitador/mediador da interação aluno-software.
O estudante também pode utilizar um RED em vários contextos, seja na sala de aula tendo o professor como mediador da interação, em casa por indicação do professor e para revisar um conteúdo, ou em outros contextos após encontrar tal material na internet. Portanto, é importante para o desenvolvedor conhecer também o contexto e o cenário no qual o recurso será utilizado.
De acordo com Savi et al. (2015) colocar o usuário da solução no centro do processo criativo, ou seja, suas demandas, as expectativas e os cenários de uso, tem se mostrado uma ação propulsora de projetos inovadores, criativos e eficazes. Este autor indica que uma abordagem metodológica que possibilita esse tipo de trabalho é o Design Centrado no Usuário (UCD). Esta abordagem tem como propósito promover a criação de produtos que sejam mais úteis para os usuários, atendam suas necessidades e exigências, estejam adaptados às suas características e sejam fáceis de usar.
Em seu trabalho Sales et al. (2013) relata a utilização do UCD para a criação de recursos didáticos de informática básica para pessoas idosas com o objetivo de torná-los mais acessíveis, precisos, concisos e inteligíveis para esses usuários.
Lim; Song e Lee (2012) utilizaram a investigação de uso em um modelo de concepção e avaliação iterativa para produzir melhorias na usabilidade de um livro didático digital. Os resultados mostraram que os elementos de design de usabilidade identificado através da abordagem utilizada eram essenciais para melhorar a usabilidade da interface do usuário e, assim, facilitar as ações e os processos de aprendizagem com o livro.
Pode-se concluir que as pesquisas que abordam a investigação de uso de REDs mostram o comportamento do usuário e suas preferências diante da proposta pedagógica, da interface e da interatividade propiciada pelo material. Sendo assim, seus resultados podem fornecer subsídios para que a equipe de desenvolvedores trabalhe no aperfeiçoamento de materiais já disponibilizados e também para o desenvolvimento de metodologias mais eficazes para a produção de novos.
As ferramentas utilizadas para esta investigação de uso podem variar entre filmagens da interação e uso de questionários respondidos pelos usuários. Este trabalho diferenciou-se dos demais porque, além de utilizar um questionário em que os usuários relataram como foi o uso do material, utilizou também uma ferramenta acoplada ao software que coletou os dados diretos da interação. Portanto, utilizou um método direto e que coleta dados de uma forma transparente, ou seja, enquanto o usuário utilizava o material, os dados de uso eram coletados automaticamente sem que houvesse qualquer interferência no contexto natural.
4 SOBRE O TEMA DO SOFTWARE
4.1 Como ocorre o processo de síntese de proteínas
Em uma análise pouco detalhada, podemos dizer que a “forma” de um organismo vivo é determinada pela informação contida em suas moléculas de DNA e da interação dessas com o meio. Os principais elementos que constituem esta forma são as proteínas, as quais podem ser classificadas em três tipos básicos: estruturais, enzimáticas e hormonais.
As proteínas estruturais contribuem para a estrutura física externa como pelos, unhas e músculos, bem como para os elementos estruturais dentro da célula, como o citoesqueleto. As proteínas enzimáticas catalisam as reações dentro das células, que dão origem a todos os tipos de moléculas, inclusive às próprias proteínas, os ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios. As proteínas reguladoras ativam e desativam a atividade gênica no momento e nos locais adequados.
Mas como a informação contida nas moléculas de DNA é convertida nas proteínas? Antes de compreender como as proteínas são formadas é preciso conhecer a estrutura de uma proteína.
Uma proteína é um polímero composto por monômeros chamados aminoácidos. Em outras palavras, uma proteína é uma cadeia de aminoácidos. Todos os aminoácidos tem uma fórmula geral que se constitui por um carbono central ligado a um hidrogênio, um grupo amino, um grupo carboxila e a um grupo R. Nas proteínas os aminoácidos são unidos por ligações covalentes chamadas ligações peptídicas. Essas ligações se formam pela união de uma extremidade amino de um aminoácido com uma extremidade carboxila de outro. Desta reação é removida uma molécula de água.
As proteínas têm uma estrutura complexa com quatro níveis de organização. É importante ressaltar aqui apenas que a sequência linear dos aminoácidos numa cadeia polipeptídica constitui a estrutura primária de uma proteína.
Mas, o que determina a sequência de aminoácidos de uma proteína? Neste momento temos que voltar ao ponto inicial deste texto, o DNA.
Estrutura molecular do DNA, Gene e Código Genético.
Uma molécula de DNA é formada por duas fitas longas de nucleotídeos enroladas uma em torno da outra, constituindo uma dupla hélice. Há quatro diferentes tipos de nucleotídeos no DNA, cada um contém um açúcar desoxirribose, um grupo fosfato e uma
base nitrogenada. Existem quatro tipos de bases nitrogenadas diferentes: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). As duas fitas do DNA são ligadas umas as outras pelas ligações de hidrogênio que se formam entre as bases nitrogenadas. A adenina de uma fita sempre pareia com a timina na outra, enquanto a guanina sempre pareia com a citosina. Dizemos, portanto, que as bases nitrogenadas se unem por complementaridade.
É a sequência de bases nitrogenadas (nos nucleotídeo) em uma fita que representa a informação codificada transportada por uma molécula de DNA. Os segmentos de DNA constituem-se de blocos de informações denominados genes.
Uma proteína é produzida a partir das informações contidas em um gene e a sequência de seus aminoácidos é determinada de acordo com a sequência de nucleotídeos (ou bases nitrogenadas) presentes nele. Mas, como saber quais bases nitrogenadas determinam cada aminoácido?
Uma analogia simples nos permite entender melhor isso. Se os nucleotídeos são informações codificadas representadas por letras, então uma combinação de letras pode formar “palavras” que representam aminoácidos diferentes. A informação presente no DNA, porém não é decodificada diretamente em uma proteína. Em um estágio anterior à síntese, um gene é copiado e forma-se outra molécula linear denominada ácido ribonucleico (RNA), em um processo chamado Transcrição e que ocorre no núcleo da célula. Na maioria dos eucariotos, o transcrito inicial é modificado por excisão de introns e a forma final deste é denominada RNA mensageiro (RNAm). É o RNAm que será dirigido ao citosol e decodificado para sintetizar a proteína.
Cada trinca de bases (três bases) do RNAm, denominada códon, corresponderá a um aminoácido da proteína. O reconhecimento entre aminoácidos e RNAm ocorre por complementaridade das bases nitrogenadas entre os códon do RNAm e anticódons do RNAt (RNA transportador) que carrega os aminoácidos. Por exemplo, se o códon é AAA, o anticódon será UUU e o aminoácido será Lisina. É importante lembrar que as bases nitrogenadas do RNA são iguais as do DNA, com exceção da Timina, que no RNA é trocada por Uracila (U).
É a correspondência entre os códons do RNAm e os aminoácidos que constitui o código genético. As quatro diferentes bases nitrogenadas presentes no RNAm (A, U, G, C), reunidas três a três, formam 64 códons distintos. Dos 64 códons, 61 correspondem aos 20 aminoácidos que entram na constituição das proteínas. Os outros três códons restantes
