Comparando roteiros guiado e livre nas trajetórias de aprendizagem

Abstract

As interações dos estudantes com os Objetos de Aprendizagem (OAs) disponibilizados por meio dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs) produzem uma quantidade significativa de dados. Estes dados deixam rastros que podem ser analisados para responder as seguintes questões: Como os estudantes circularam pelos AVAs? Quando o estudante entrou em um AVA? Quais os trajetos percorridos? Quanto tempo levou para executar uma atividade? Qual a ordem de execução das atividades? Qual a Trajetória de Aprendizagem (TA) percorrida pelo estudante? Um grande desafio na atualidade é desenvolver mecanismos de monitoramento e visualização das Trajetórias de Aprendizagem (TAs) comparando com o desempenho avaliado do estudante. Devido à grande quantidade de dados gerados, quanto mais compacta for a visualização das TAs, melhor será, não apenas para os estudantes, mas, também, para os professores envolvidos. Nesse contexto, a presente Tese se concentrou, primeiramente, nos estudos de diversas técnicas de visualização de grande quantidade de dados e, em seguida, propôs uma técnica de visualização de trajetos relacionados com a TA de cada estudante, contendo as atividades inerentes à aprendizagem pretendida. As TAs são compostas por trajetos, que podem ser seguidos conforme a sugestão do professor através de Roteiro Guiado (RG) ou conforme a escolha do estudante através de Roteiro Livre (RL), desde que o estudante possua os pré-requisitos para tal escolha. Certamente, existe, para o estudante seguir, uma ordem mais recomendada para a execução das atividades, que lhe seja mais conveniente para a apropriação ou construção do conhecimento pretendido. Assim, se é possível visualizar todos os dados sobre a realização ou não dos trajetos, tanto pelo professor quanto pelos estudantes, os próximos passos dessas atividades de aprendizagem serão melhores escolhidos. Desse modo, a tese propõe um modelo gráfico espaço-temporal para a visualização dos trajetos e das TAs dos estudantes, resultantes das interações necessárias para a realização das atividades inerentes de cada trajeto em AVAs. A ideia básica é utilizar os dados obtidos das interações dos estudantes nos AVAs e gerar gráficos que serão visualizados como meio para se obter uma maior compreensão e apreensão dos Processos de Aprendizagem (PAs), de forma a buscar extrair desses dados, na medida do possível, ideias ou conhecimentos ainda poucos trabalhados nas pesquisas acadêmicas que abordam o tema. Esta pesquisa desenvolveu uma abordagem para a implementação de uma pratica pedagógica usando o sistema de visualização de informação para a representação de padrões de interação dos estudantes dentro de um espaço conceitual, no contexto educacional, tendo como embasamento as teorias da aprendizagem significativa e da autorregulação da aprendizagem. Para a materialização da proposta foi desenvolvido dois experimentos sendo um na Universidade Federal Rio Grande do Sul (UFRGS) no Brasil e outra na Universidade Pedagógica (UP) em Moçambique nos quais foi feita a comparação da forma de interação dos estudantes dentro da TAs seguindo os dois roteiros propostos pelo professor o que permitiu acompanhar melhor os experimentos realizados. As análises dos resultados obtidos pelos referidos experimentos permitiram visualizar e comparar os processos de aprendizagem através das interações/navegações em OAs, da ordem de utilização dos mesmos, das Trajetórias de Aprendizagem (TAs), do tempo para percorrer a TA e também através do pré e pós-teste. Como resultado, observou-se um melhor aproveitamento pedagógico no processo em que os estudantes usaram o RL em relação aos estudantes que interagiram de forma sequencial (RG). O estudo contribui com um sistema de visualização dos trajetos realizados pelos estudantes, que permite realizar o mapeamento das atividades em AVAs, e com uma nova proposta de validação de questões de avaliação (pré-teste e pós-teste) como forma de propor melhorias nos processos educacionais.

Student's interactions with Learning Objects (LO) that are available through Virtual Learning Environments (VLE) produce a significant amount of data. These data leave traces that can be analyzed to answer the following questions: How did students interact through VLE? When did the student enter in the VLE? What are the trajectories? How long did it take to perform an activity? What is the order of execution of the activities? What is the learning trajectory (LT) fulfilled by the student? A major challenge now is to develop monitoring and visualization mechanisms of the Learning Trajectories (LT) compared to the student's assessed performance. Due to the large amount of data generated, as more compact the visualization of the LT can be, the better it will be, not only for students, but also for the teachers involved. In this context, the present thesis focused primarily on the studies of several techniques for visualizing large amounts of data and then proposed a technique for visualizing trajectories related to the LT of each student, containing the activities inherent to the intended learning. The LT are composed of routes, which can be followed according to the teacher's suggestion (Guided Roadmap - GR) or according to the student's choice (Free Roadmap - FR), provided if the student has the prerequisites for such a choice. Certainly, for the student to follow, exists a more recommended order for the execution of the activities, which is more convenient for the appropriation or construction of the knowledge intended. Thus, if it is possible to visualize all data about the accomplishment or not of the routes, by the teacher as well as the students, the next steps of these learning activities will be better chosen. Thus, the thesis proposes a space-time graphic model for the visualization of the student's paths and LT, resulting from the necessary interactions from inherent activities of each path in VLE. The basic idea is to use the data obtained from student interactions in VLE and generate graphs that will be visualized as a means to obtain a greater understanding and apprehension of the Learning Processes (LP), in order to seek to extract from this data, as possible, ideas or knowledge still few worked in the academic researches that approach the subject. This research developed an approach for the implementation of a pedagogical practice using the information visualization system to represent patterns of student interaction within a conceptual space in the educational context, based on theories of meaningful learning and self-regulation of learning. For the materialization of the proposal, two experiments were carried out, one at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) in Brazil and another at the Pedagogical University (UP) in Mozambique, in which the interaction of the students within the LT was compared in two scripts proposed by the teacher that allowed to follow better the realized experiments. Analysis of the results obtained by these experiments allowed to visualize and compare the learning processes through the interactions/navigations in LO, the order of their use, the Learning Trajectories (LT), the time to go through the LT and through the pre and post-test. As a result, a better pedagogical use was observed in the process, in which the students used the FR in relation to the students who interacted sequentially (GR). This study contributes with a visualization system of the trajectories taken by students, which allows mapping of activities in LT, and with a new proposal validation of evaluation questions (pre-test and post-test) as a way of proposing improvements in educational processes.