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REMD MÓBILE: REPOSITÓRIO DE MATERIAIS DIGITAIS MÓVEL ADAPTADO AO ESTILO DE APRENDIZAGEM DO ALUNO

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REMD MÓBILE: REPOSITÓRIO DE MATERIAIS DIGITAIS MÓVEL

ADAPTADO AO ESTILO DE APRENDIZAGEM DO ALUNO

ANDRADE, Nilson Souza1; MOZZAQUATRO,Patricia Mariotto2; LIMA,Claudinei de3; ANTONIAZZI, Rodrigo Luiz4

Resumo

Atualmente a web vem se apresentando como um meio cada vez mais promissor para o desenvolvimento de sistemas de ensino. Têm-se vivenciado uma mudança de paradigma na computação. Com o surgimento das novas tecnologias aumenta a complexidade dos repositórios de materiais digitais, para tanto, estes precisam adaptar-se a uma computação altamente dinâmica, onde o ambiente está em constante mudança em função da mobilidade do usuário portando dispositivos móveis. As aplicações devem lidar com as diversidades e entregar um serviço de qualidade. Neste contexto, borda-se a seguinte questão: Como detectar o estilo de aprendizagem do aluno para assim direcionar materiais digitais (objetos de aprendizagem) personalizados? Diversos estudos estão sendo realizados no âmbito desta pergunta, entretanto, sugere-se que ainda falta na literatura uma solução completa e reutilizável para adaptar repositórios de materiais digitais ao estilo de aprendizagem do aluno, como também ao acesso via dispositivo móvel. Desta forma, o artigo proposto é parte integrante de um projeto de pesquisa cujo objetivo é desenvolver um repositório de materiais digitais Móvel adaptado ao estilo de aprendizagem do aluno utilizando as tecnologias de web semântica e hipermídia adaptativa. Analisando estes aspectos e os trabalhos em desenvolvimento na área acredita-se que, através da utilização de métodos e técnicas de hipermídia adaptativa, utilização de tecnologias XML, RDF e ontologias que formam a base da web semântica é possível adaptar um repositório de materiais digitais móvel de acordo com o estilo de aprendizagem do aluno.

Palavras-chave: Computação Móvel. Hipermídia Adaptativa. Repositório Digital.

Abstract

Currently the website has been presented as an ever more promising for the development of education systems . There have experienced a paradigm shift in computing . With the emergence of new technologies increases the complexity of the repositories of digital materials , therefore , they need to adapt to a highly dynamic computing , where the environment is constantly changing due to the mobility of the user carrying mobile devices . Applications must deal with diversity and deliver a quality service . In this context , the edge is the following question : How to detect the learning style of the student so as to direct digital materials ( learning objects ) custom ? Several studies have been made on this question, however, suggests that in the literature still lack a complete and tailor reusable repositories of digital materials for the learning style of the student , as well as access via mobile . Thus, the

1 Graduando em Ciência da Computação da Universidade de Cruz Alta (Unicruz). 2 Mestre em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Santa Maria. 3 Graduando em Ciência da Computação da Universidade de Cruz Alta (Unicruz). 4 Mestre em Geomática pela Universidade Federal de Santa Maria, UFSM, Brasil.

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proposed article is part of a research project whose aim is to develop a repository of digital materials Mobile adapted to the student's learning style using the semantic web technologies and adaptive hypermedia . Analyzing these aspects and development work in the field believe that, through the use of methods and techniques of adaptive hypermedia , using technologies XML , RDF, and ontologies that form the basis of the semantic Web is possible to adapt a repository of digital mobile material according to the learning style of the student

.Key Words: Mobile Computing. Adaptive Hypermedia. Digital Repository.

Introdução

Atualmente a web vem se apresentando como um meio cada vez mais promissor para o desenvolvimento de sistemas de ensino. Têm-se vivenciado uma mudança de paradigma na computação.

Conforme Barbosa:

Os sistemas computacionais precisam adaptar-se a uma computação altamente dinâmica, onde o ambiente está em constante mudança em função da mobilidade do usuário portando dispositivos móveis e acessando recursos através das tecnologias de rede sem fio (BARBOSA, 2007).

Neste sentido, é fundamental que a introdução destes dispositivos no processo educacional seja acompanhada de mudanças expressivas nos métodos de ensino. Os estudos de (BARBOSA, 2007) mostram a importância de desenvolver materiais digitais que suportam essa modalidade de educação com recursos que atendam da melhor forma possível as necessidades do processo de ensino e aprendizagem, ou seja, o foco será o aluno-aprendiz, em suas necessidades, objetivos, estilo e ritmo de aprendizagem. A finalidade é facilitar o processo de aprendizagem e gerar conhecimento.

Dentre os recursos disponíveis pelas tecnologias da informação e da comunicação, uma preocupação surgiu relacionada à educação, a possibilidade de tornar os recursos computacionais, voltados aos processos de ensino e aprendizagem desenvolvidos mais personalizados.

A principal meta na área educacional é a construção do conhecimento. Pesquisas são feitas com o intuito de aprimorar estratégias de ensino para a obtenção de melhores resultados na aprendizagem (FALKEMBACH; TAROUCO, 2002). Dessa forma, estudos buscando a adaptação do conteúdo trabalhado e do material vêm sendo desenvolvidos a fim de personalizar os materiais conforme as características dos alunos. Assim, pode-se utilizar técnicas de web semântica e hipermídia adaptativa que permitam a criação de repositórios de

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materiais digitais personalizados conforme o perfil (estilo de aprendizagem do aluno). As técnicas de hipermídia adaptativa permitem a detecção do estilo de aprendizagem do aluno e as técnicas de web semântica permitem a precisão nas buscas por materiais digitais diferenciados.

Analisando estes aspectos e os trabalhos em desenvolvimento na área acredita-se que, através da utilização de métodos e técnicas de hipermídia adaptativa, utilização de tecnologias XML, RDF e ontologias que formam a base da web semântica é possível adaptar um repositório de materiais digitais móvel ao estilo de aprendizagem do aluno. Desta forma, o presente artigo é parte integrante de um Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica cujo objetivo é desenvolver um repositório de materiais digitais Móvel adaptado ao estilo de aprendizagem do aluno utilizando as tecnologias de web semântica e hipermídia adaptativa.

Hipermídia Adaptativa Aplicadas em Repositórios de Materiais Digitais

Com o surgimento das novas tecnologias aumenta a complexidade dos repositórios de materiais digitais, para tanto, estes precisam adaptar-se a uma computação altamente dinâmica, onde o ambiente está em constante mudança em função da mobilidade do usuário portando dispositivos móveis e acessando recursos através das tecnologias de rede sem fio (BARBOSA, 2007).

Dentre os recursos disponíveis pelas tecnologias da informação e da comunicação, uma preocupação surgiu em relação à possibilidade de tornar materiais digitais, mais especificamente os objetos de aprendizagem voltados aos processos de ensino e aprendizagem desenvolvidos, mais personalizados. As aplicações devem lidar com as diversidades e entregar um serviço de qualidade. Consequentemente, aborda-se a seguinte questão: Como detectar o estilo de aprendizagem do aluno para assim direcionar materiais digitais personalizados?

Diversos estudos estão sendo realizados no âmbito desta pergunta, tais como (FALKEMBACH; TAROUCO, 2002) e (GELLER, 2004). Entretanto, sugere-se que ainda falta na literatura uma solução completa e reutilizável para adaptar repositórios de materiais digitais ao estilo de aprendizagem do aluno, como também ao acesso via dispositivo móvel. Dessa forma, dentre as diversas áreas de estudo relacionadas, destaca-se a Computação Móvel, Hipermídia Adaptativa e Ontologias.

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Estilos de Aprendizagem

Estilos de aprendizagem representam as diferenças particulares de cada indivíduo, tais como: assimilar, perceber, relembrar, pensar e resolver problemas; auxiliando na identificação de técnicas e estratégias instrucionais mais indicadas e eficazes para cada pessoa. De acordo com Bariani (2001), os estilos de aprendizagem estão focados sobre a melhoria ou não no processo ensino aprendizagem, adaptação ou não aos estilos dos estudantes. O Quadro 1 apresenta as dimensões dos Estilos de Aprendizagem (BARIANI, 2001).

Quadro 1. Estilos de Aprendizagem: Dependência e Independência de campos Estilos de Aprendizagem

Dependência de campo Independência de campo Sintético, intuitivo, integrador e conta

com uma estrutura externa de referência. Indivíduos com campo dependente preferem conteúdo e sequência previamente organizados, são hábeis em situações que demandam percepção pessoal e habilidades interpessoais, preferem uma interação professor – aluno mais informal e gostam de aprender em grupo, porém relutam em dar feedback crítico.

Analítico, crítico, autônomo, conta com uma estrutura interna de referência e é distante nas relações sociais, preferem envolver-se na organização e na sequenciação de conteúdos, saem-se melhor em situações que requerem uma análise impessoal, facilmente corrigem o outro e expõem por que errou, preocupam-se mais com o conteúdo do que com a interação professor-aluno, preferem aprender independentemente e individualizadamente.

Refletividade de resposta Impulsividade Refletem antes de empreender um

determinado curso de ação, possuem os pensamentos mais organizados. As pessoas cujos pensamentos são mais organizados, sequenciados e que fazem

Atua antes de escolher, são pessoas que apresentam um pensamento menos organizado, os sujeitos impulsivos não organizam respostas prévias, costumam aceitar a primeira hipótese elaborada e

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ponderação prévia a uma resposta, são considerados reflexivos.

oferecem soluções rápidas aos problemas. Pessoas impulsivas detêm-se pouco em ponderação e organização prévia a uma resposta.

Convergência de pensamento Divergência de pensamento O pensamento lógico e com raciocínio é

uma característica dos sujeitos convergentes, que preferem problemas formais e tarefas estruturadas, são hábeis para lidar com problemas que requerem respostas convencionais a partir de informações que lhe são fornecidas. São inibidos emocionalmente, sendo identificados como conformistas, disciplinados e conservadores. As pessoas de pensamento convergente são hábeis em lidar com problemas que requerem uma clara resposta convencional (solução correta) a partir das informações fornecidas.

Os sujeitos divergentes são associados à criatividade, a respostas imaginativas, originais e fluentes. Eles preferem problemas informais, que demandam a generalização de várias respostas igualmente aceitáveis, cuja ênfase está na quantidade, variedade e originalidade das respostas. Mostram-se mais originais e se sentem mais à vontade para resolver problemas menos estruturados. Socialmente são mais irritadiços e ameaçadores.

Holista Serialista

Os sujeitos holistas dão maior ênfase ao contexto global, desde o início de uma tarefa, preferem examinar uma grande quantidade de dados buscando padrões e relações entre eles. Podem resolver rapidamente problemas complexos ou unir as coisas e são muitas vezes bons sintetizadores.

Os sujeitos serialistas dão maior ênfase a tópicos separados e em sequências lógicas, buscando, posteriormente, padrões e relações no processo, para confirmar ou não suas hipóteses. Eles escolhem hipóteses mais simples e uma abordagem lógico-linear (de uma hipótese para a outra passo – a – passo). São muitas vezes bons analistas e hábeis

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para resolverem problemas.

Os estilos de aprendizagem são preferências e características dominantes no modo como as pessoas recebem e processam as informações. Para ele, “os estilos de aprendizagem são habilidades que podem e devem ser desenvolvidas no sujeito” (FELDER, 1993).

No trabalho original, Felder e Silverman (1993) definem quatro dimensões de estilos de aprendizagem: sensorial – intuitivo, visual – verbal, ativo –reflexivo, sequencial – global (FELDER, 1993). Elas estão organizadas de acordo com os processos de percepção, retenção, processamento e organização da informação. O Quadro 2 demonstra as caraterísticas de cada estilo:

Quadro 2. Estilos de aprendizagem e suas características Processo Dimensão Característica

Percepção da informação

Sensorial Sujeitos sensoriais gostam de aprender fatos; resolver problemas com métodos estabelecidos, sem complicações e surpresas; são mais detalhistas e saem-se bem em trabalhos práticos (em laboratório, por exemplo).

Intuitivo Sujeitos intuitivos preferem descobrir possibilidades e relações; gostam de novidade e se aborrecem com a repetição; sentem-se mais confortáveis para lidar com novos conceitos, abstrações e fórmulas matemáticas; são mais rápidos no trabalho e mais inovadores.

Retenção da informação

Visual Sujeitos visuais lembram mais do que veem – figuras, diagramas, fluxogramas, filmes e demonstrações.

Verbal Sujeitos verbais tiram maior proveito das palavras – explicações orais ou escritas e fórmulas matemáticas. Processamento

de informação

Ativo Sujeitos ativos tendem a compreender e reter informações mais eficientemente discutindo, aplicando conceitos e/ou explicando para outras pessoas; gostam de trabalhar em grupos.

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sobre as informações recebidas; preferem os trabalhos individuais.

Organização da informação

Sequencial Sujeitos sequenciais preferem aprender de forma linear, em etapas logicamente sequenciadas; tendem a seguir caminhos lógicos para encontrar soluções.

Global Sujeitos globais tendem a aprender de forma aleatória, formando uma visão do todo; são hábeis para resolver problemas complexos com rapidez, mas têm dificuldade para explicar como fizeram.

M-Learning

O avanço das tecnologias de informação e comunicação têm estimulado o desenvolvimento das mais diversas e inovadoras formas de difundir conhecimento através da

World Wide Web. Consequência dessa evolução, a educação a distância tomou um novo

impulso que favoreceu a disseminação e a democratização do acesso à educação em diferentes níveis e formas de interação e aprendizagens. Diante disso, ocorre a necessidade de se criarem redes de suporte constantemente acessíveis, capazes de disponibilizar dinamicamente e de forma permanente os materiais produzidos, permitindo contatos síncronos e assíncronos. Fica assegurada, portanto, a disponibilização de informações e documentos para a construção autônoma e colaborativa do conhecimento (BOWKER, 2000; KOSCHEMBAHR, 2005).

O processo de ensino-aprendizagem deve ser concebido de forma a permitir uma perfeita integração entre os utensílios tecnológicos e as ações de aprendizagem utilizadas na educação. Existe uma composição harmoniosa entre o modelo conceitual de aprendizagem e as ferramentas tecnológicas utilizados para atingir os objetivos da aprendizagem (MEIRELLES et al., 2006) .

Aprender com mobilidade não é uma nova ideia, pois a possibilidade de aprender em qualquer lugar e a qualquer momento sempre foi buscada e potencializada com ferramentas como livros, cadernos e outros instrumentos móveis já existentes. O que atualmente ocorre é que as tecnologias de informação móveis podem contribuir para a aprendizagem com mobilidade por disponibilizarem aos usuários o acesso rápido a uma diversificada quantidade de informações, viabilizando seu recebimento e envio. Além disso, estas tecnologias

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promovem a comunicação e a interação entre pessoas distantes geograficamente (REINHARD et al., 2005).

Neste contexto, debate-se hoje o conceito de Aprendizagem com Mobilidade –

Mobile Learning ou M-Learning definida como: processos de aprendizagem que ocorrem,

necessariamente apoiados pelo uso de TIMS (tecnologias de informação móveis) e que tem como característica fundamental a mobilidade de atores humanos, que podem estar fisicamente/geograficamente distante de outros atores e também de espaços físicos formais de educação, tais como salas de aula, salas de treinamento ou local de trabalho (BOWKER, (2000); KOSCHEMBAHR, (2005)).

Seu grande potencial encontra-se na utilização da tecnologia móvel como parte de um modelo de aprendizado integrado, caracterizado pelo uso de dispositivos de comunicação sem fio, de forma transparente e com alto grau de mobilidade (AHONEN, SYVÄNEN, 2003).

O M-Learning é a fusão de diversas tecnologias de processamento e comunicação de dados que permite ao grupo de estudantes e aos professores uma maior interação. Sintetizando, M-learning é uma nova forma de interação por meio de dispositivos móveis. Dispositivos como celulares, PDAs, leitores de áudio digital, câmaras de vídeo, computadores portáteis, smartphones, etc... Segundo Silva e Consolo (2004) apud Mendes “et al”. (2006), o

Mobile Learning é um desenvolvimento do e-learning, ou aprendizagem por meios

eletrônicos.

Devido a crescente utilização de dispositivos móveis, aplicações que eram conhecidas apenas em ambiente desktops, passaram a ser disponibilizadas neste novo tipo de plataforma. Além de aplicações foi permitido também, o pleno acesso a Internet, facilitando ainda mais o alcance aos mais variados tipos de informações (PELISSOLI, LOYOLLA, 2004).

Nesse sentido, tornou-se possível o surgimento de novos ambientes de programação focados neste tipo de equipamento, onde é possível desenvolver aplicações quase que totalmente independentes de dispositivo e fabricante. Esta “generalização” referente ao desenvolvimento para dispositivos móveis permitiu que surgissem aplicações que eram conhecidas apenas em ambiente desktops, também estivessem disponíveis neste novo tipo de plataforma. Desta forma, o M-Learning surge como uma importante alternativa de ensino e treinamento à distância, na qual podem ser destacados os seguintes objetivos: prover acesso

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conectividade do dispositivo; expandir as estratégias de aprendizado disponíveis, através de novas tecnologias que dão suporte tanto a aprendizagem formal como à informal; Fornecer meios para o desenvolvimento de métodos inovadores de ensino e de treinamento, utilizando os novos recursos de computação e de modalidade; Portabilidade e facilidade de transporte; Elimina o retrabalho no ingresso de informações; Interatividade; Portabilidade (Heterogeneidade) e Facilidade de uso (ROSSOU, 2004).

Metodologia

Este artigo tem por objetivo desenvolver um repositório de materiais digitais Móvel adaptado ao estilo de aprendizagem do aluno utilizando as tecnologias de web semântica e hipermídia adaptativa. O projeto está subdividido nas seguintes etapas:

Etapa 1 – Projeto: Estudo teórico referente à Computação Móvel, Hipermídia Adaptativa e Web Semântica; Projeto lógico e documentação em UML do Repositório de Materiais Digitais Móvel adaptado ao Estilo de Aprendizagem do Aluno; Levantamento dos requisitos para a implementação do Repositório; e Instalação, pesquisa e configuração de diferentes simuladores para dispositivos móveis.

Etapa 2 – Desenvolvimento: Pesquisa sobre o desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis, como também integração as tecnologias de web semântica e hipermídia adaptativa; Seleção das ferramentas educacionais adequadas ao repositório; Estudo, preparo e desenvolvimento de materiais digitais a serem integrados ao repositório; Modelagem das funções da aplicação (Repositório); Implementação das funcionalidades do Repositório, bem como sua integração com as técnicas de web semântica e hipermídia adaptativa; Implementação das técnicas Ontologias (pesquisa) e Hipermídia adaptativa (Fragmentos variantes e páginas variantes) na detecção do estilo de aprendizagem do aluno, Testes práticos e análise dos resultados e Validação da solução proposta com docentes e discentes da Universidade de Cruz Alta.

Etapa 3 – Implantação: Após a validação do Repositório desenvolvido, este poderá ser utilizado pelos docentes e discentes da Universidade de Cruz Alta e Divulgação das soluções remotas entre os centros e cursos da Universidade.

A Figura 1 demonstra as funções do Repositório, ilustrando como é o funcionamento do cadastro e postagem dos arquivos. Em primeiro instante, todos os usuários são cadastrados pelo administrador, os administradores e professores possuem privilégios de postagem de arquivos. Os alunos precisão responder um questionário no primeiro acesso para extrair que

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tipo de estilo de aprendizagem o aluno possui, após isso o aluno poderá ter acesso aos arquivos, sendo que os primeiros serão os mais adequados ao seu estilo.

Figura 1- Caso de Uso: Postagem de materiais e Downloads dos materiais (respectivamente)

Resultados

Como resultados obtidos até o momento pode-se apresentar as seguintes telas já implementadas da aplicação.

A Figura 2 é responsável por validar o login do usuário junto ao sistema sendo que posteriormente informará os privilégios e permissões, referentes ao usuário.

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Após o primeiro acesso, o usuário precisará responder um questionário para descobrir qual o estilo de aprendizagem que o mesmo possui, conforme ilustrado na Figura 3.

Figura 3- Questionário de Obtenção de Estilo de Aprendizagem

Desta forma, o sistema irá disponibilizar ao usuário os tipos de arquivos mais indicados conforme o estilo detectado.

Conclusão

A Etapa 1 desta pesquisa já está concluída onde elaborou-se o estudo das hipermídias adaptativas e computação móvel, juntamente com a criação de um projeto lógico em UML para o Repositório adaptado aos estilos de aprendizagem. Ainda foi realizado levantamento de requisitos para a implementação do repositório e teste em simuladores de dispositivos móveis. Até o presente momento a Etapa 2 - Implementação das técnicas de Ontologias (pesquisa) e Hipermídia adaptativa (Fragmentos variantes e páginas variantes) está sendo finalizada, para posteriormente, realizar detecção do estilo de aprendizagem do aluno.

Analisando estes aspectos e os trabalhos em desenvolvimento na área acredita-se que, através da utilização de métodos e técnicas de hipermídia adaptativa, utilização de tecnologias XML, RDF e ontologias que formam a base da web semântica é possível adaptar um repositório de materiais digitais móvel de acordo com o estilo de aprendizagem do aluno.

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Observa-se que atualmente existem pesquisas nessa área, mas infelizmente ainda existem poucos resultados implementados, assim justifica-se a exeqüibilidade da pesquisa desenvolvida.

Referências

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Viewpoint, In KYNÄSLAHTI, H.; SEPPÄLÄ, P. (Ed). Professional Mobile Learning.

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