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Um estudo sobre recomendações para o design de jogos educacionais multiplayer
Authors: Ziviani Patricia , Beder Delano Medeiros , Otsuka Joice Lee
Published: December 2022

Jogos educacionais multiplayer têm o potencial de promover engajamento, colaboração e debate em processos de aprendizagem mais ativos e significativos. Com o intuito de conhecer recomendações que apoiem o design de jogos educacionais multiplayer foi conduzido um estudo realizado em 3 etapas: (i) um mapeamento sistemático da literatura, conduzido com o intuito de conhecer o estado da arte de recomendações para o design de jogos multiplayer; (ii) uma análise de jogos educacionais multiplayer, com o objetivo de verificar se as recomendações identificadas no mapeamento têm sido empregadas nos jogos educacionais disponíveis; (iii) um estudo sobre o design de jogos educacionais colaborativos, com o intuito de aprofundar a análise de recomendações com foco no design dos jogos multiplayer que promovam a colaboração. Com os estudos conduzidos foi possível consolidar um conjunto inicial de recomendações para o design de jogos educacionais multiplayer.
Multiplicando números binários com Máquinas de Turing: Interdisciplinaridade no Ensino de Computação
Authors: Campano Junior Maurílio Martins , Barbosa Cinthyan Renata Sachs C. de , Felinto Alan Salvany , Ruiz Aylon Linnyer Beatrys
Published: December 2022

Este artigo descreve um trabalho que unifica práticas de ensino de duas matérias que são Linguagens Formais e Autômatos e Arquitetura e Organização de Computadores desenvolvendo uma Máquina de Turing que realiza a multiplicação de números binários em sinal magnitude. A máquina de Turing desenvolvida visa auxiliar no ensino de Aritmética Computacional, bem como nos conceitos de Máquina de Turing.
Tecnologias de Interface de Voz Aplicadas no Desenvolvimento de Software para Ensino de Língua Inglesa
Authors: Pereira Thiago Alexsander da Costa , Ricardi Denize , Kawamoto André Luiz Satoshi
Published: December 2022

A língua inglesa tem grande importância na atualidade, inclusive na área de Computação, onde os termos em inglês são utilizados como jargões, nomeiam dispositivos e componentes do computador, entre outras coisas. Apesar disso, boa parte da população brasileira, incluindo os profissionais da Computação, não tem conhecimento da língua inglesa. Existem aplicativos voltados ao ensino de um segundo idioma, porém focados principalmente em gramática e listening, desconsiderando um aspecto muito importante: a pronúncia. O presente trabalho apresenta uma ferramenta baseada em tecnologias para interfaces de voz que auxilia aprendizes na retenção de vocabulário e pronúncia correta de termos técnicos da Computação.
Redução da Quantidade de Itens para Estimação de Proficiência em Teste Adaptativo Computadorizado com Filtro de Kalman
Authors: Albuquerque Rafael M. , Cavalcante Charles C. , Lira Jorge H. S. de
Published: December 2022

Avaliações em larga escala são importantes instrumentos não só na aferição da qualidade da educação, mas também na implementação de políticas educacionais. Contudo, apesar dos últimos avanços, avaliações em larga escala tradicionais ainda enfrentam problemáticas, como o tempo demandado para as instituições receberem suas devolutivas e a quantidade de itens no teste que por vezes é exaustiva. Diante desta limitação, propõe-se a implementação de um teste adaptativo computadorizado baseado na teoria de resposta ao item com a aplicação de um filtro de Kalman para a redução de itens do teste. Com isso, pode-se reduzir cerca de 70% da quantidade necessária de itens de um teste, quando comparado a um teste tradicional.
Um estudo comparativo do comportamento ocular de estudantes no ensino presencial e on-line
Authors: Morais Rafael , Aires Kelson , Soares André
Published: December 2022

Em função da pandemia da COVID-19 e a necessidade de medidas de prevenção da doença, escolas e faculdades implantaram ensino mediado pela Internet (ensino online). O rastreamento ocular é uma técnica que registra os movimentos oculares de um indivíduo, calculando onde ele está olhando em um determinado momento. Este trabalho apresenta o resultado da investigação do comportamento ocular de 10 estudantes de escola pública com idades entre 15 e 17 anos, submetidos ao ensino presencial (5 estudantes) e ao ensino online (5 estudantes). Os 2 grupos assistiram 1 aula expositiva com duração de 32 minutos e os seus movimentos oculares foram rastreados. O conhecimento de cada aluno sobre o assunto apresentado foi avaliado antes e depois. Os resultados mostram que os 2 grupos aprenderam satisfatoriamente. Sobre o comportamento ocular, observou-se que os 2 grupos apresentaram um comportamento similar, com maior concentração do olhar no rosto do professor. Porém essa concentração não foi a mesma: no ensino presencial o professor recebeu 30,52% do total de fixações, enquanto que no ensino online o percentual foi de 23,40%.
O Desenvolvimento do Pensamento Computacional em Alunos do Ensino Fundamental: Um Mapeamento Sistemático da Literatura
Authors: Oliveira Márcio Canedo de , Catojo Albert Rodrigues de Souza , Nunes Maria Augusta Silveira Netto
Published: December 2022

Há um crescimento de pesquisas sobre a inserção do Pensamento Computacional (PC) na Educação. Nesse sentido, esse Mapeamento Sistemático da Literatura tem como objetivo mapear os estudos do estado da arte acerca do desenvolvimento do Pensamento Computacional em alunos do Ensino Fundamental. Para isso foram selecionados 114 dos 1634 artigos obtidos nas buscas em bases nacionais e internacionais. Os resultados obtidos mostram uma tendência de crescimento do ensino do PC nesse contexto. Identificou-se a presença de atividades contributivas para o processo de ensino-aprendizagem em alunos de diferentes níveis escolares, destacando-se a interação dos alunos e um número reduzido de pesquisas sobre disciplinas fora da área de exatas.
TrATAR: Jogos com Realidade Aumentada utilizados como incentivo no desenvolvimento das capacidades comunicativa, cognitiva e espacial de crianças autistas
Authors: Paiva Pedro V. V. , Queiroz Fabiane S.
Published: December 2022

Crianças autistas possuem dificuldade em imaginar cenários e situações, desenvolver raciocínio lógico, lidar com interação social, défices em habilidades motoras entre outras limitações. Jogos que fazem uso de realidade aumentada (RA) são capazes de atrair a atenção dos jogadores e gerar diversos estímulos psíquicos. Propomos um conjunto de jogos baseados em RA, jogados por crianças autistas e terapeutas. Estes jogos, quando utilizados como auxiliares no tratamento dessas crianças, tem como objetivo encorajar os pacientes a interagirem, a se movimentarem em direções pré-determinadas e a raciocinar logicamente. Resultado iniciais indicam diminuições das restrições dos pacientes além de benefícios emocionais durante as sessões.
O poder do foco na aprendizagem de programação
Authors: Leite Jackson P. S. , Oliveira Victor A. P. , Sousa Ianna M. S. F. de
Published: December 2022

O objetivo dessa pesquisa foi o de realizar uma Análise de Aprendizagem a partir de dados gerados por alunos de uma turma de Programação do curso de Engenharia da Computação do IFPB - Campus Campina Grande. Os autores definiram um conjunto de métricas a fim de caracterizar os dados, os quais foram extraídos da plataforma online The Huxley. Na sequência, as métricas foram correlacionadas com a nota final do aluno através do coeficiente de correlação de Spearman, e, após análise, os resultados apontaram que os alunos que se mantiveram focados em responder apenas uma questão por vez, sem alternâncias, alcançaram melhores resultados, independente do tempo investido para tal.
Modelagem Estatística do Tempo de Permanência de Estudantes no Estado de Confusão Através de Análise de Sobrevivência Multivariada
Authors: Goldoni Diógines D'Avila , Reis Helena M. , Jaques Patrícia A.
Published: December 2022

Emoções possuem um impacto significativo no processo de aprendizagem. Em especial, a emoção acadêmica da confusão pode possuir um papel tanto positivo quanto negativo durante atividades educacionais. Embora a confusão possa fomentar deliberações intencionais sobre o assunto tratado, um aluno que permanece confuso por um longo período de tempo pode vir a transacionar para emoções acadêmicas puramente negativas. Este artigo apresenta os resultados obtidos através da análise de dados obtidos de 25 alunos que fizeram uso do sistema tutor inteligente PAT2Math e realizaram um teste de personalidade, destacando a influência de diferentes traços de personalidade e desempenho anterior em álgebra no tempo de permanência dos alunos na emoção acadêmica de confusão. Através de modelagem estatística sob a ótica da análise de sobrevivência, foi possível identificar e modelar diferenças estatisticamente significativas no tempo de permanência em confusão de alunos com traços distintos de personalidade e conhecimento prévio de álgebra.
Revisão Sistemática da Literatura sobre Modelos de Visualizações Utilizados para Analisar Fenômenos Educacionais em Plataformas de LMS
Authors: de Oliveira Pamella L. S. , Rodrigues Rodrigo Lins , Maciel Alexandre M. A.
Published: December 2022

A visualização de informações referentes aos dados de estudantes auxilia no processo de ensino-aprendizado. Logo, este artigo tem o objetivo de responder a seguinte questão: “Quais são as lacunas da literatura acerca dos trabalhos que apresentam modelos de visualizações no contexto educacional?”. Para isso, essa pesquisa aborda uma revisão sistemática da literatura composta por quatro etapas: revisão terciária, planejamento, condução e interpretação dos resultados. Os resultados apontam carência de trabalhos que utilizam: técnicas de predição, visualizações sofisticadas, e análise dos modelos de visualização para a natureza das variáveis.
Jornada Química GeNiAl: um jogo sério para o ensino da tabela periódica e seus elementos
Authors: Barros Gabriel Costa , Sousa Janyeid Karla Castro , Viana Davi
Published: December 2022

A experiência em adquirir conhecimentos sobre a Tabela Periódica pode ser cansativa e desestimulante, tendo em vista a grande quantidade de informações inerentes a esse tópico. Nesse sentido, o presente trabalho tem o objetivo de apresentar a adaptação digital, desenvolvimento e avaliação de um jogo sério antes aplicado de forma não eletrônica, intitulado BaZnGa: Conhecendo os Elementos Químicos. Fazendo-se uso do Design Thinking, foi possível desenvolver uma versão inicial contendo algumas fases do jogo e utilizá-la durante testes com possíveis usuários. O BaZnGa obteve resultados positivos em relação à simplicidade do design e à objetividade das fases e pôde-se definir melhorias para trabalhos futuros.
Modelo para Representação do Conhecimento em Pensamento Computacional
Authors: Garcez Ândrea V. , S. Junior Braz A. , Pernas Ana M. , Cavalheiro Simone A. da C. , Foss Luciana
Published: December 2022

O Pensamento Computacional (PC) é trabalhado em diversos níveis de ensino por profissionais de diferentes áreas, que buscam desenvolver os conceitos e habilidades relacionados ao tema desde os primeiros anos de ensino. Entretanto, seu uso resulta em divergências quanto à padronização de tarefas, conceitos e habilidades do PC. Uma possível solução é modelar os conceitos do PC e disponibilizá-los como dados abertos ligados. Desta forma, foi criado um modelo de conhecimento baseado em ontologias para representar e integrar múltiplas perspectivas de autores sobre PC, a fim de prover uma forma de padronizar as diversas definições existentes. O modelo foi testado em cenários típicos do PC, mostrando-se capaz de representar pontos de vista de diferentes autores e de vincular recursos de diferentes naturezas de acordo com suas finalidades. Como parte do objetivo, o modelo de conhecimento foi disponibilizado de forma aberta para uso pela comunidade.
Tutoria: Supporting Good Practices for Providing Written Educational Feedback
Authors: Pontual Falcão Taciana , Oliveira Verenna , Souza Samuel , Fiorentino Giuseppe , Rodrigues Neto José , Galdino João Victor , Alves Gabriel , Ferreira Mello Rafael
Published: December 2022

In learning processes, feedback given by instructors is essential to guide students and help them improve from their mistakes. However, in higher education, instructors feel unable to give quality and timely feedback due to work overload and lack of time. As online classes became dominant due to the Covid 19 pandemic, and with increasing numbers of students per class, giving feedback beyond grades is even less realistic. Software tools to support feedback processes typically focus on automatic messages, which is not ideal as they lack personalization. Aligned with more recent research which suggests a broader perspective on the feedback process, we propose a software tool to help instructors construct quality written feedback efficiently. Through iterative user-centered design and applying artificial intelligence techniques, we developed functionalities that support correction of activities and allow building personalized written feedback, thus allowing instructors to give quality feedback to large groups, within realistic time frames.
XPCodeHub: Um modelo de sistema gamificado para o aprendizado de programação através de trilhas de conhecimento
Authors: Steinmetz Gustavo , Eich Luís Guilherme , Schroeder Gustavo Lazarotto , Francisco Rosemary , Barbosa Jorge Luis Victória
Published: December 2022

A programação de computadores é uma habilidade estratégica, mas as dificuldades para o seu aprendizado costumam influenciar o engajamento dos alunos. Nesse cenário, a gamificação surge como uma alternativa que permite estimular o aprendizado de programação. Este artigo propõe o XPCodeHub, um modelo de sistema gamificado para o aprendizado de programação através de trilhas de conhecimento. As trilhas são criadas por meio de uma combinação de elementos de gamificação, como objetivos, níveis e progressão, e possibilitam guiar e motivar os alunos em seu processo de aprendizado. Uma avaliação de usabilidade foi conduzida através do modelo TAM, envolvendo 10 usuário e indicou altos índices de facilidade de uso (96%) e utilidade percebida (94%).
Contribuições para o Desenvolvimento de Agentes Pedagógicos Conversacionais e sua Integração a Ambientes Virtuais de Aprendizagem
Authors: Mattos Larissa de , Pimentel Edson P. , Braga Juliana Cristina , Dotta Silvia
Published: December 2022

Embora Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) disponibilizem ferramentas como chats e fóruns para a interação entre seus atores, os materiais instrucionais são majoritariamente unidirecionais. Além disso, os AVAs carecem de ferramentas que instiguem o aluno a buscar por informações, a externalizar suas dúvidas, com a garantia de uma resposta mais imediata, fazendo uso, por exemplo, de agentes de software. Este artigo tem por objetivo apresentar o processo de desenvolvimento de um Agente Pedagógico Conversacional para o domínio de Introdução à Programação e sua integração ao ambiente virtual Moodle. Além disso, apresenta a avaliação da eficiência da assertividade de resposta dos diálogos apresentados pelo agente.
Predição de Desempenho de Estudantes: Uma Revisão Sistemática de Literatura
Authors: Silva Bruno João da , Pimentel Edson P. , Botelho Wagner Tanaka
Published: December 2022

A Inteligência Artificial (IA) na Educação tem sido utilizada para lidar com problemas de evasão e desempenho acadêmico de estudantes. Este artigo tem por objetivo apresentar uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) de trabalhos que abordam a predição de desempenho de estudantes. O trabalho buscou responder as seguintes questões: (a) Como os modelos de predição de estudante são utilizados no processo de ensino-aprendizagem; (b) Qual o conjunto de variáveis que melhor explica a predição de desempenho dos estudantes; (c) Como é um modelo de predição do desempenho dos estudantes. Os resultados mostram que embora haja trabalhos que apresentam altos valores de acurácia na predição, ainda existe uma grande oportunidade em relacionar e evidenciar quais são os benefícios para os estudantes e/ou professores.
Smart Learning Environments em apoio aos ecossistemas de aprendizagem
Authors: Silveira Pedro David Netto , Carneiro Sidnei , Moreli Jeferson , Menezes Crediné Silva de , Cury Davidson
Published: December 2022

O mundo tem voltado cada vez mais atenção, pesquisa e investimento em inteligência artificial nos mais diversos campos da sociedade, mas é inegável que a educação ainda encontra fortes desafios, que englobam desde a personalização da aprendizagem até a identificação de estudantes em risco de falha ou abandono. Uma aposta promissora são os chamados Smart Learning Environments (SLEs), que fazem uso de recursos tecnológicos inteligentes para apoiar a aprendizagem e permitir que alunos e professores extraiam seu potencial de forma personalizada. Este artigo apresenta um framework conceitual que serve como um suporte para a produção destes ambientes. O artigo também descreve dois estudos de caso realizados a partir da modelagem de aplicações práticas concebidas com base no framework.
Uma arquitetura pedagógica para aprendizagem de paisagismo baseada em jogos digitais e pensamento computacional
Authors: Lima Rafaela de Araujo Sampaio , Silva Francisco Xavier da , Silva Teresinha Letícia da , Menezes Crediné Silva de
Published: December 2022

As Arquiteturas Pedagógicas (AP) preconizam o melhor aproveitamento do potencial das tecnologias digitais em processos de aprendizagem, pois se constituem em uma nova estratégia para se pensar abordagens pedagógicas em consonância com as tecnologias. Neste artigo, apresentamos uma AP para apoiar os estudantes de paisagismo na ambientação de jardins residenciais, a partir do reconhecimento das necessidades do usuário. Como parte da AP, concebemos um protótipo de jogo educacional intitulado “Construct Garden”, embasado nos pilares do Pensamento Computacional. Na arquitetura proposta enfatizamos a construção do conhecimento com base na cooperação e na reflexão.
Pensamento Computacional integrado à Álgebra na BNCC: proposta para os primeiros anos do Ensino Fundamental
Authors: Xavier Eduardo Abreu , Foss Luciana , Cavalheiro Simone André da Costa , Lima Liz Fernanda Carrard de
Published: December 2022

Devido à recente inserção do Pensamento Computacional (PC) na Base Nacional Comum Curricular, este trabalho visa verificar a viabilidade e a abrangência da integração do PC com habilidades da Álgebra, do primeiro ao terceiro ano do Ensino Fundamental. A partir de um estudo teórico, fez-se um mapeamento entre o PC e esta área temática da Matemática, destacando a possibilidade de ampla integração entre as áreas. A proposta foi avaliada por professores da Matemática e da Pedagogia, ratificando a sua viabilidade.
Pattern Recognition in Computing Education: A Systematic Review
Authors: Silva Junior Braz Araujo da , Silva Júlia Veiga da , Cavalheiro Simone André da Costa , Foss Luciana
Published: December 2022

This paper presents a systematic literature review to investigate how pattern recognition has been approached in computing education. Pattern Recognition has long been an important concept among various areas, from cognitive psychology and neuroscience to machine learning and computer vision. Recently, it gained the attention of education, being associated with computational thinking. An old concept being revisited in a new context raises important questions on how it is being approached, how it is being assessed and if it is making use of previous contributions from the other fields that have been studying the concept. This work systematically reviews the literature to answer these questions on pattern recognition. It is found that, as other concepts related with computational thinking, it is rarely treated alone and when among others, few studies have pattern recognition as the main theme. The results also show that no standardized assessment method is used and contributions from other fields are barely mentioned.
OrbitAndo: uma plataforma para ensino de Astronomia de outro mundo
Authors: Siedler Marcelo S. , Cardoso Rafael C. , Ritta Anderson S. , Tavares Tatiana A. , Souza Mariana C. , J. Junior Fernando
Published: December 2022

A utilização de TICs na educação tem sido cada vez mais explorada no processo de ensino e aprendizagem dos estudantes. O emprego da tecnologia permite a criação de ferramentas digitais que podem auxiliar a compreensão de conteúdos complexos. Este artigo apresenta OrbitAndo, uma plataforma computacional composta por uma série de aplicações digitais interativas voltadas ao ensino de Astronomia. Além de detalhar cada uma destas aplicações, o trabalho também destaca um ciclo de validação da plataforma junto a alunos do ensino fundamental. Como resultado, foi possível perceber que a adoção de TICs, como ferramentas de apoio ao ensino, estimulam os alunos a participar ativamente da construção de conhecimentos sobre os temas estudados.
Avaliação de Características de Usabilidade em Jogos Sérios em Interação Humano-Computador
Authors: Guimarães Ailamar A. , Sales André B. de , Santos Bruna A. , Palmeira Eduardo G. Q.
Published: December 2022

A implementação dos mecanismos de usabilidade em jogos sérios digitais busca melhorar a experiência de uso aos usuários. Este artigo avalia características de usabilidade implementadas em três jogos sérios digitais da área de IHC: MACteaching, UsabilityGame e UsabiliCity. A avaliação dos jogos foi realizada por duas avaliadoras em duas etapas: a primeira etapa consistiu em uma avaliação individual dos três jogos; na segunda etapa, as duas avaliadoras revisaram os resultados em conjunto. O resultado das avaliações demonstra que os jogos UsabilityGame, MACteaching e UsabiliCity implementam, respectivamente, 19, 15 e 10 das 37 especificações de pesquisadores de IHC sobre mecanismos de usabilidade.
Proposta de integração curricular com Internet das Coisas na Educação Profissional Técnica de Nível Médio
Authors: Costa Jackson da Cruz , Guedes Luiz Affonso
Published: December 2022

As tecnologias digitais da Indústria 4.0 estão cada vez mais presentes na sociedade, demandando reflexões acerca dos processos formativos nas mais diversas áreas e níveis de ensino. Neste contexto, este artigo descreve uma proposta concebida por meio da abordagem Design Science Research, para integrar conceitos e tecnologias da Internet das Coisas (IoT) ao currículo de um curso técnico de nível médio em Agropecuária, utilizando um artefato tecnológico baseado em IoT como ferramenta didática. Em avaliação junto a professores do curso, foi demonstrado interesse na aplicação da proposta e grande potencial do artefato para o aprimoramento dos processos de ensino-aprendizagem.
Pro-AvaliaJS: Protocolo para planejamento e execução da avaliação da reação e aprendizagem de jogos sérios
Authors: Oliveira Rháleff N. R. de , Belarmino Guilherme D. , Minholi Felipe S. , Rodriguez Carla , Goya Denise , Rocha Rafaela V.
Published: December 2022

As avaliações em jogos sérios devem ser planejadas e executadas visando garantir a eficácia dos jogos. Com a pandemia do COVID-19, várias atividades foram realizadas remotamente, inclusive as sessões de avaliações. O presente artigo objetiva descrever o Pro-AvaliaJS, um protocolo de planejamento e execução das avaliações de reação e aprendizagem, e analisar seu uso na avaliação de cinco jogos diferentes. O protocolo foi proposto baseado no modelo conceitual AvaliaJS. Os principais resultados e discussões apontam que o protocolo pode ser usado para definir etapas e atividades para orientar a equipe de avaliação e testes antes, durante e depois da execução da avaliação de jogos sérios.
Pictogram Prediction in Alternative Communication Boards: a Mapping Study
Authors: Pereira Jayr A. , Medeiros Sheyla de , Zanchettin Cleber , Fidalgo Robson do N.
Published: December 2022

Alternative communication boards (ACB) are tools that try to compensate for the difficulties faced by people with complex communication needs. Generally, these tools consist of a mobile application in which the user can construct sentences by arranging pictograms (picture+label pair representing a concept) in sequence. This study systematically maps the literature on pictogram prediction in ACBs. We analyzed eight studies to investigate how computational methods are used for pictogram prediction, how these proposals are evaluated, and the studies' outcomes regarding user communication improvement. The main findings indicate the usage of different methods for pictogram prediction and a mixture of automatic and expert evaluation, which lead to inconclusive outcomes regarding user communication improvement.
Aprendizado de Domínio Aplicada à Educação Matemática, da Computação e Engenharias: um Mapeamento Sistemático
Authors: Aranha Eduardo Henrique da S. , Carneiro Jairo Rodrigo S. , Santana Alan de O.
Published: December 2022

O aprendizado de domínio é uma estratégia de aprendizagem individual, onde o aluno avança nos conteúdos ao seu próprio ritmo. Contudo, não existe uma visão geral acerca de como essa solução pode ser implementada, quais benefícios acadêmicos e desafios em aberto. Visando preencher essa lacuna, revisamos a literatura sobre o aprendizado de domínio em cursos da computação, matemática e engenharias, onde 40 artigos foram selecionados para esta revisão. Os resultados do estudo mostram diferentes abordagens de implementação, variando ganhos de desempenho acadêmico relatados, e desafios como custo de implementação e procrastinação dos alunos.
Proposta para Implantação do Ensino de Computação na Educação Básica no Brasil
Authors: Ribeiro Leila , Cavalheiro Simone André da Costa , Foss Luciana , Cruz Marcia Elena Jochims Kniphoff da , França Rozelma Soares de
Published: December 2022

Computação é fundamental na formação do cidadão do século XXI e, portanto, deve fazer parte dos currículos escolares. No Brasil as resoluções que instituem a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) já previam que o Conselho Nacional de Educação (CNE) elaboraria normas para o ensino de Computação na Educação Básica (EB), as quais foram aprovadas pelo CNE em fevereiro de 2022. Introduzir Computação nos currículos de todas as redes escolares do Brasil é um grande desafio. Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta de implantação das referidas normas, da Educação Infantil ao Ensino Médio, e discute aspectos relacionados às Diretrizes propostas pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC) e de outros países. Espera-se que esta proposta possa auxiliar as redes de ensino de EB na efetiva integração da Computação em seus projetos pedagógicos.
Coleta de Informações de Movimento e Atividades de Crianças na Escola com Wearables: Relato de Experiência
Authors: Ferreira Poliana Nascimento , Santos Camila L. F. dos , Beda Juliana L. , Belarmino Guilherme D. , Rodriguez Carla Lopes , Motti Vivian Genaro
Published: December 2022

Dados objetivos sobre movimentação humana podem gerar informações sobre alunos em situações de aprendizagem, e auxiliar o professor. Este trabalho relata a experiência da coleta de dados de movimento de 20 crianças em sala de aula, utilizando sensor acelerômetro vestível. São apresentados a metodologia da coleta, procedimentos, opinião de professores e crianças, além das limitações e dificuldades no processo. A pesquisa foi realizada durante um período de 3 semanas com duas turmas do 2o ano do EF. Foram gerados 68 milhões de linhas de dados e mais de 100 páginas de anotações de campo, que estão em processo de análise para apoiar estudos futuros. O feedback da turma e das professoras foi positivo e atesta a qualidade da metodologia proposta.
Estratégias para o Ensino de Lógica Matemática com Pensamento Computacional: Uma Revisão Sistemática da Literatura
Authors: Vargas Ketrin Diovana Alves Rodrigues , da Silva João Pablo Silva , Finger Alice Fonseca
Published: December 2022

O presente trabalho apresenta uma revisão sistemática da literatura com foco nas estratégias de ensino no contextos da Lógica Matemática a partir do Pensamento Computacional. O objetivo da revisão é descobrir: como as estratégias são aplicadas no ensino de Lógica Matemática, como são desenvolvidos e abordados estes conteúdos, e como são descritas as contribuições do Pensamento Computacional no desenvolvimento intelectual. Os estudos retornados permitiram identificar estratégias classificadas como plugadas e desplugadas, nas quais resolução de problemas são abordados para o ensino. Por fim, competências e habilidades dos estudantes são aperfeiçoadas, além de aumentar a motivação com o uso do Pensamento Computacional.
Aplicação de um Plano de Ensino para Disciplina de Algoritmos com Metodologias Ativas: Um Relato de Estudo de Caso Piloto
Authors: Garcia Fabrício Wickey da Silva , Oliveira Sandro Ronaldo Bezerra
Published: December 2022

A disciplina de algoritmos, nos cursos de Computação, representa a base para a formação de competências relacionadas com a programação de computadores. A aprendizagem das unidades de ensino na disciplina de algoritmos é considerada complexa, exigindo um maior esforço para aquisição de conhecimento. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar um estudo piloto que consistiu na aplicação de um plano de ensino para a disciplina de algoritmos que utiliza múltiplas abordagens ativas, e avaliar, a partir da percepção dos alunos, a aplicabilidade da proposta de intervenção apresentada neste trabalho. Os resultados foram considerados promissores e podem contribuir para pesquisas futuras ao fornecer um instrumento de apoio ao assunto algoritmos, bem como suas boas práticas de uso.
Recomendações de Acessibilidade Web em Ambientes Virtuais de Ensino e Aprendizagem para o Estudante Surdo
Authors: Alves Socorro Vânia L. , Pereira Daniel Carvalho , Alves Enoque Melo
Published: December 2022

Ambientes Virtuais de Ensino e Aprendizagem (AVEA's) são ferramentas que apoiam os processos educacionais. No entanto, estudos revelam que há uma lacuna sobre quais diretrizes seguir no design desses ambientes, visando a inclusão de usuários surdos. Diante disso, este trabalho propõe recomendações de acessibilidade para apoiar a inclusão desse público. O método utilizado no estudo foi misto, incluindo a análise dos modelos de acessibilidade da W3C, entrevistas com estudantes surdos, docentes e tradutores intérpretes de Libras, e por fim, o percurso cognitivo em um AVEA. Como resultado, foi criada uma cartilha digital composta por recomendações de acessibilidade voltadas ao público surdo.
The Makey Makey Inclusive Tangible Interface and its Educational Perspectives
Authors: Guarda Graziela Ferreira , Fausto Ilma Rodrigues de Souza , García-García Julián Alberto , Braz Ruth Maria Mariani , Leta Fabiana Rodrigues , Pinto Sérgio Crespo Coelho da Silva
Published: December 2022

Traditional human-computer interaction using a keyboard and mouse attached to a computer has been modified with the emergence of technologies that incorporate resources into clothing, furniture and everyday objects. These technologies open up new opportunities for designers to create innovative forms of interaction based on gestures, body movements or physical manipulation of real objects. One such innovation is the tangible interface, which allows computer users to interact with digital systems through the manipulation of physical objects. The Makey Makey interface, for example, is a printed circuit with a microcontroller that allows everyday objects to be used as computer keys. This paper presents a literature review of reported experiences with Makey Makey, the objective being to explore new educational and inclusive perspectives. For that, the main researches related to Makey Makey from 2012. The methodology used is characterized by the Goal-Question-Metric (GQM) protocol and included 14 articles in total. The results showed that the circuit can be used in several contexts, with important reports from the medical field with patients with cerebral palsy from the perspective of inclusion and motivational activities with the elderly. In addition, it was possible to verify that the contexts are varied, including entertainment, fun, games and a multitude of possibilities in the pedagogical area, especially if we consider their insertion in Early Childhood Education, integrating music and stimulating inventiveness.
Proposta de um Método de Ensino do Pensamento Computacional para a Educação Básica: um estudo de caso com base no Sistema Lesson
Authors: Santos Jhonny R. S. , Oliveira Janaina F. , Quarto Cícero Costa , Jacob Junior Antonio F. L. , Sá Eveline J. V.
Published: December 2022

Os avanços nas tecnologias digitais de informação e comunicação estabeleceram mudanças sociais relevantes. Desta forma, dentre as principais habilidades inerentes à vida social contemporânea, a habilidade de pensar de forma computacional é cada dia mais determinante. Neste sentido, este artigo tem como objetivo apresentar um método de aplicação de ensino do pensamento computacional baseado nos conceitos da taxonomia de Bloom, para alunos do 5º ano da educação básica.
Evaluating the Perception of Others in a Remote Experience of Interaction: a Pilot Study
Authors: Mendoza Yusseli Lizeth Méndez , Duarte Emanuel Felipe , Baranauskas M. Cecília C.
Published: December 2022

The social and physical distancing and the rapid transition to remote learning during pandemics had an impact on children's well-being. In this context, the Human-Computer Interaction (HCI) field envisaged challenges to design and evaluate computational systems. In this paper, we propose an evaluation instrument considering socio-affective aspects of the experience, and present results from a pilot study to evaluate the Aquarela Virtual system. The Aquarela Virtual system allows remotely situated children to interact in a playful way with others by using physical objects related to a children's song, and emoticons to express their emotions. Based on findings of these evaluations, we provide insights on other aspects to be covered by our proposed evaluation instrument, and improvements in the system.
O que revelam os estudos secundários sobre chatbots na educação?
Authors: Paschoal Leo Natan , Conte Tayana Uchôa , Souza Simone R. S. de
Published: December 2022

Chatbots têm sido estabelecidos com múltiplos propósitos para apoiar atividades educacionais. Em razão disso, o número de relatos sobre o impacto decorrente do uso desse tipo de software tem aumentado e estudos secundários têm surgido na literatura. Apesar de existirem estudos secundários, ainda não há estudos terciários que ofereçam uma visão crítica sobre a literatura disponível, especialmente não há um entendimento concreto sobre as evidências já obtidas e o que ainda é preciso ser desenvolvido pela comunidade. Este artigo busca amenizar essa lacuna, categorizando os estudos secundários relacionados a chatbots educacionais e oferecendo uma análise crítica sobre os estudos realizados. Um inventario de mapeamentos e revisões sistemáticas é fornecido para pesquisadores e profissionais que possuem interesse na temática.
Hello Food: uma jornada de aprendizagem lúdica em algoritmos, programação e Pensamento Computacional
Authors: Macena Jeniffer , Pires Fernanda , Melo Rafaela
Published: December 2022

Muito tem se discutido sobre as possibilidades de usar jogos para aprendizagem de temas de Computação, sobretudo programação, mas a criação de mecânicas para jogos educacionais imersivos é complexa. Este trabalho apresenta uma proposta de ludificação, usando os quatro pilares do Pensamento Computacional, dos temas de introdução a programação a partir de um jogo intitulado "Hello Food", em que a jornada do herói se dá a partir da resolução de problemas que ocorrem no âmbito de um restaurante. Resultados preliminares apontam que ele foi bem aceito tanto no que diz respeito à ludicidade quanto à aprendizagem, entretanto, é necessário estender o número de fases para atender um maior número de temas.
Design propositions for the critical analysis of educational machine learning-based applications using emancipatory pedagogy
Authors: Penteado Bruno Elias
Published: December 2022

In education, machine learning applications provide support and analytics insights to students, teachers, and administrators. However, not all of us are treated equally by these technologies. The algorithmic bias may reflect unequal opportunities for individuals based only on their demographic data. Following a design science research approach, we investigate multiple sources of bias in the machine learning pipeline and use emancipatory pedagogy as kernel theory to elaborate design propositions to mitigate this problem. We correlate the sources of bias with potential actions, providing theoretical lenses to handle bias throughout the development of intelligent educational systems. These principles should provide researchers with a critical analysis of the development of intelligent systems in education.
ThinkCode: Um Ambiente Web para Apoio a Aprendizagem de Algoritmos Baseado em Conceitos de Complexidade Ciclomática
Authors: Silva Denilson Rodrigues da , Santos Cristina Paludo , Lencina Karla dos Santos
Published: December 2022

O processo de ensino-aprendizagem de algoritmos e programação de computadores apresenta grandes desafios, desde o entendimento da importância dos conceitos trabalhados e suas finalidades, até a motivação do aprendiz através de metodologias e subsídios inovadores capazes de despertá-la. Nesse sentido, o presente artigo apresenta o desenvolvimento de um ambiente Web, sustentado pelos princípios de aprendizagem significativa e aprendizagem reflexiva, para auxiliar a aprendizagem de algoritmos através da análise de eficiência de soluções algorítmicas. Por fim, apresenta os resultados da aplicação da plataforma em turmas de programação de uma Instituição de Ensino Superior.
Análise da trajetória de aprendizagem do aluno no ensino a distância por meio da mineração de processos
Authors: Unger Adriana J. , L. Junior Daniel A. , Lima Felipe O. , Geraldo Iago C. , Venero Sheila K. , Ambrosio Rosana R. A.
Published: December 2022

Graças ao uso de ambientes virtuais de aprendizagem na educação a distância, ações de usuários podem ser registradas em logs de eventos, capturando as atividades dos estudantes em diferentes níveis de granularidade. Nesse cenário, aplicações da mineração de processos podem revelar a trajetória dos estudantes, ajudando a descobrir, monitorar e melhorar os processos educacionais. Este artigo apresenta a mineração de processos educacionais de uma universidade virtual brasileira para analisar os processos executados pelos estudantes durante sua trajetória de aprendizagem. A análise das interações entre os estudantes e os módulos de conteúdos mostrou quais atividades geram mais engajamento dos alunos e ajudou a compreender como os alunos aprendem.
Incentivando a adoção de modelos de programação concorrente/paralela a partir da visualização de ganhos na geração de fractais em tempo-real
Authors: Morais Lucas , Torchelsen Rafael , Cavalheiro Gerson Geraldo H.
Published: December 2022

A programação concorrente, ou paralela, é uma realidade na produção de software em função da popularização das arquiteturas multicore. No entanto, as formações em nível superior, em geral, introduzem este modelo de programação a partir da segunda metade dos cursos, reduzindo o tempo que os alunos tem para se apropriar completamente das técnicas no restante de suas formações. Neste trabalho é apresentada uma ferramenta interativa para percepção dos impactos da aplicação de diferentes recursos de programação paralela no comportamento e desempenho de uma aplicação com forte apelo visual, um gerador de fractais. A ferramenta construída permite visualização da execução explorando o paralelismo entre nós (MPI), intra-nós (OpenMP) e entre instruções (instruções vetoriais), alterando em tempo real o conjunto nível de paralelismo explorado.
An architecture for monitoring public educational policies based on big open linked data
Authors: Penteado Bruno Elias , Isotani Seiji , Bittencourt Ig Ibert , Ferreira Mello Rafael , Bittencourt Ibsen Mateus
Published: December 2022

Open government data (OGD) is increasingly being deployed in many countries. It is often considered a pillar of democracy by providing society with transparency and accountability for public policies and actions. However, the role of OGD in policy-making monitoring has been explored only marginally due to its complexity and inter-organizational boundaries. Big Open Linked Data (BOLD) is a recent technological approach where data from multiple institutions with different data governance policies must be integrated to achieve a common goal. In this approach, linked data is essential in providing tools and practices to merge and analyze these data. In this work, we present a BOLD infrastructure to support the monitoring of an educational public policy using a linked data approach. The design science research methodology (DSR-M) was followed in this study. We chose the PNE (National Education Plan) as an illustrative scenario since it sets out goals for national education at different levels and perspectives for ten years. We used its goals and indicators to elicit requirements and evaluate the architecture. As a result, we created an infrastructure based on virtual knowledge graphs at a municipality level and used it to generate detailed and transparent statistics on calculating the goals. Finally, we highlight some implications and future challenges of our approach.
Affective Memory in Gamified Learning: A Usability Study
Authors: Rodrigues Luiz , Arndt Daniel , Palomino Paula , Toda Armando , Klock Ana Carolina Tomé , Avila-Santos Anderson , Isotani Seiji
Published: December 2022

Gamified learning has the potential to improve learning outcomes, but most strategies are focused on using Points-Badges-Leaderboards (PBL) while neglecting other game elements. Drawing upon research discussing nostalgia’s potential to improve user experience and engagement, we hypothesized affective memory could aid in designing gamification’s visual aesthetics. To start testing that hypothesis, we conducted a moderated usability study aiming to understand how Pokémon-based gamification compares to a trophy-based approach. Nine undergraduate students used two versions of a gamified quiz prototype (Pokémon and trophy-based) to complete multiple-choice items, then discussed their experiences in a semi-structured interview. Our findings suggest affective memory plays a significant role in gamified learning and indicate Pokémon-based gamification might maximize intrinsic motivation. Thus, informing practitioners that gamification targeting affective memory can enhance learning by increasing engagement and intrinsic motivation, and calling researchers to further investigate affective memory and other brands in gamification research.
Perspectivas de acessibilidade na autoria de cursos e recursos educacionais abertos: um panorama internacional
Authors: Martins Valéria Farinazzo , Silveira Ismar Frango , Eliseo Maria Amelia , Amato Cibelle Albuquerque de la Higuera
Published: December 2022

O processo de autoria de recursos educacionais abertos acessíveis traz em si uma série de desafios a professores e conteudistas, muitos dos quais estão relacionados à pouca disponibilidade de ferramentas computacionais de apoio a este complexo processo. Na literatura científica, encontram-se propostas de ambientes e ferramentas de apoio à autoria de recursos acessíveis e relatos de experiências a respeito de iniciativas de disponibilização destes recursos. Entretanto, ainda há muito a se aprimorar para que se atinja um cenário de plena acessibilidade de recursos educacionais abertos. Neste sentido, este trabalho apresenta os principais resultados de um projeto de pesquisa que envolveu um grupo de dez países europeus e latino-americanos para a construção de uma arquitetura de um ecossistema digital, de suporte à autoria de recursos acessíveis, denominado SELI. Entre os eixos norteadores desta arquitetura, encontram-se: blockchain, digital storytelling, microsites e diretrizes universais de acessibilidade. O ecossistema está espelhado em diversos servidores e diferentes estudos-piloto foram realizados em distintos países e contextos, cujos resultados serão apresentados neste artigo.
Design de Sistema de Recomendação Educacional: abordagens com Mágico de Oz
Authors: Pereira Aluisio José , Gomes Alex Sandro , Primo Tiago Thompsen
Published: December 2022

A educação é um domínio plural, e as tecnologias a serem inseridas neste contexto, devem considerar, principalmente, as percepções de estudantes e professores. Neste caso, Sistemas de Recomendação podem passar por processos de design antes de direcionar esforços para utilizar Aprendizado de Máquina. Para isso, esse estudo teve como objetivo verificar o impacto na frequência de interações ao incorporar recomendações em um contexto educacional de Rede Social Educativa. Através de técnicas de Mágicos de Oz (WoZ), durante períodos do ano letivo de 2022, foi possível verificar que o processo de design resultou na antecipação de situações que inserem estudantes da Educação Básica no espaço de interações mais significativamente incentivadas por abordagens de recomendação.
Autenticação de alunos utilizando Dinâmica de Digitação e Redes Neurais Profundas em sistemas Juiz On-line
Authors: Lavareda Filho Ronem Matos , Colonna Juan Gabriel , Oliveira David B. F. de , Monteiro Edwin Juan L. B. , Gonçalves Paulo Henrique Nellessen
Published: December 2022

Em sistemas juízes on-line a autenticação do aluno é feita apenas no início da sessão de login, o que pode ocasionar problemas de autenticidade ou falsificação de identidade. Esta pesquisa apresenta um método de autenticação de alunos em sistemas Juiz on-line utilizando a dinâmica de digitação após o login sem a necessidade de utilizar hardware adicional. Para isso, projetou-se uma arquitetura de Rede Neural Profunda que aprende e reconhece de forma automática os padrões de digitação dos alunos em exercícios de programação, considerando a evolução temporal de aprendizagem dos alunos. Para validar o método, foram utilizados dados de dinâmica de digitação de 42 alunos no sistema juiz on-line CodeBench. Por fim, foram realizados experimentos que demonstraram a eficácia do método proposto.
Aplicando learning design na ludificação de percurso em grafos: uma jornada de aprendizagem
Authors: Honda Fabrizio , Pires Fernanda , Pessoa Marcela , Melo Rafaela
Published: December 2022

Estudos indicam que os temas de Computação são de aprendizagem complexa, e que exigem certo grau de abstração, por isso a utilização de ferramentas visuais podem auxiliar nesse processo. Assim, os jogos educacionais tem ganhado espaço como possíveis ambientes de aprendizagem, entretanto a modelagem de um tema complexo de forma lúdica é um desafio. Este trabalho apresenta uma proposta de modelagem de uma sequência de aprendizagem lúdica que tem como artefato um conjunto de mecânicas de um jogo educacional que trata sobre percurso em grafos. O processo considerou a sequência didática como level design bem como a Teoria da Carga cognitiva, no que diz respeito ao processamento humano da informação e os quatro pilares do Pensamento computacional na organização e no que se espera de avaliação de aprendizagem. O artefato foi avaliado por professores de Computação e os resultados indicam que embora exista uma boa aplicação dos conceitos a replicação do processo pode ser complexa e depende de fatores não controláveis.