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"Registros da Alma”: Sistema Web de Apoio ao Enfrentamento à Violência Escolar
Authors: Santana Johnny Da Silva , Pereira Claudia Pinto , Souza Lucimêre Rodrigues de
Published: November 2024

A violência crescente na sociedade tem impactado o ambiente escolar, tornando-o hostil para muitos estudantes. Uma das estratégias importantes para enfrentamento desse cenário é a visibilização desse problema e a escuta sensível dos estudantes. Imbuídos dessa finalidade, o Programa de Extensão ”Observatório da Educação”, da Universidade Estadual de Feira de Santana, propôs e desenvolveu um sistema web multidisciplinar, que gerencia um aplicativo de compartilhamento de depoimentos de bullying e preconceito. Este ambiente permite a postagem de conteúdos educativos sobre o assunto e a gestão, por professores e pesquisadores do Grupo de Estudos e Pesquisas em Educação Inclusiva (GEPEI), de depoimentos dos estudantes de escolas públicas do estado da Bahia. O objetivo principal é auxiliar a análise dos depoimentos dos estudantes, promover a conscientização e estimular a denúncia anônima de casos de violência.
Uma abordagem para atribuição automática de metadados sobre enunciados de questões em vídeos educacionais
Authors: Fonseca Gilson R. D. , Souza Jairo F. de , Barrére Eduardo
Published: November 2024

Sistemas de recomendação podem ser utilizados para organizar e recuperar vídeos utilizados na educação, a partir de metadados. Enunciados de questões em videoaulas podem fornecer metadados úteis para esse processo. Porém, ao contrário de fontes textuais, não há marcadores claros que os identifiquem, já que o conteúdo é apresentado em fala contínua. Além disso, eles podem estar mesclados à explicações dadas pelo professor durante a fala, o que torna a identificação mais complexa. Esse trabalho, propõe um modelo de identificação e classificação automática de enunciados de questões em videoaulas em inglês com base na Taxonomia de Bloom Digital. A avaliação do modelo foi realizada utilizando algoritmos classificadores, onde o modelo BERT se destacou como superior aos demais.
Aplicação de Sistema Tutor Inteligente em Jogo Educacional Digital para Capacitação na Identificação de Fake News em Português: Estudos de Caso no Ensino Médio
Authors: Moreira Treice O. , Silva Cláudia S. da , Passos Cláudio , Fernandes Isabel , Goldschmidt Ronaldo R.
Published: November 2024

O uso de jogos educacionais digitais (JED) para capacitar pessoas a identificar Fake News tem se mostrado uma abordagem promissora. Entretanto, como cada indivíduo possui um ritmo próprio de aprendizado, este trabalho buscou evidências de validade da seguinte hipótese: a eficácia de um JED para capacitação na tarefa de identificar Fake News pode ser melhorada se tal JED for integrado a um sistema tutor inteligente (STI). Para tanto, um protótipo integrando um JED e um STI foi desenvolvido e aplicado em seis estudos de caso com alunos do ensino médio do Rio de Janeiro. Resultados dos estudos mostram indícios de validade da hipótese, além de uma avaliação positiva pelos alunos quanto à contribuição do STI para melhora de desempenho na referida tarefa.
Literacia de Dados para o ensino básico: pensando currículo em um Brasil progressivamente datificado
Authors: Brito Luciana S. , França Juliana B. dos S , Vivacqua Adriana S.
Published: November 2024

A urgência em desenvolver habilidades em Literacia de Dados em todos os níveis da educação nacional tem sido sinalizada por organizações oficiais. O lançamento do complemento de Computação da Base Nacional Comum Curricular com uma forte tendência ao ensino do Pensamento Computacional sugere esta discussão entre especialistas que se vêem diante da necessidade de um guia curricular para referância para o design de recursos educacionais. Mesmo diante da necessidade da promoção de competências em Literacia de Dados, encontramos ainda poucas pesquisas brasileiras voltadas para o desenvolvimento de guias curriculares, currículos, recursos de ensino-aprendizagem e avaliativos. Esta pesquisa apresenta uma proposta de guia curricular para a Literacia de Dados, uma espécie de cardápio e lista de habilidades detalhadas, para auxiliar especialistas na arquitetura de recursos e atividades.
GPT AI in Computer Science Education: A Systematic Mapping Study
Authors: Strik Bruno H. , Menolli André , Brancher Jacques Duílio
Published: November 2024

With the advent of GPT-AI, new possibilities in education emerged. However, it is challenging to determine how and when to apply these new technologies and understand their actual impact on teaching and learning. This study conducts a systematic mapping to gather, include, and classify scientific papers that investigated the subject of generative AI in CS education. 31 relevant studies that conducted empirical evaluations of the application of GPT-AI tools in CS education were collected. Our findings highlight challenges regarding plagiarism, learning perception, and AI capability. The main contribution of this study is to present research opportunities and provide a background for future studies that address the application of GPT-AI in CS education.
Interação também é inclusão na educação: avaliando a comunicabilidade mediada por leitor de tela em sistemas acadêmicos de instituições federais
Authors: Barros Gabriel Ferrari de , Reis Denis Bruno da Silva , Honorato Rafael Souza , Alves Anna Júlia Cordeiro , Dutra Taynara Cerigueli , Pereira Júnior Cleon Xavier , Aranha Renan Vinicius
Published: November 2024

Ao longo dos últimos anos, tem crescido o interesse em iniciativas e práticas que contribuam com a inclusão de pessoas com deficiência nas instituições de ensino. Embora o Brasil tenha ampla legislação com essa temática, ainda há muito a ser feito. Estudos revelam que, mesmo em projetos pedagógicos de cursos da área de Computação, a acessibilidade é comumente associada apenas às instalações físicas e núcleos de apoio. Considerando que os sistemas acadêmicos também integram os esforços para a inclusão na educação, este estudo descreve avaliações de comunicabilidade em sistemas acadêmicos de duas instituições públicas de ensino, comparando a experiência de usuários que dependem de leitores de tela com aqueles que não precisam deste recurso, revelando limitações e problemas recorrentes nas duas plataformas avaliadas, bem como provocando discussões quanto às oportunidades de contribuição para a transformação deste cenário.
Promoção da Equidade de Gênero na Programação Competitiva: Estratégias e Impactos das Ações Afirmativas nas Maratonas de Programação no Brasil
Authors: Irion Crishna , Santos Camila Da Cruz , Theodoro Luiz Cláudio , Araújo Rafael Dias , Pereira João Henrique De Souza
Published: November 2024

No contexto da Computação, a programação competitiva é uma área relevante que tem como objetivo que alunos resolvam, geralmente em equipes, desafios de programação desenvolvendo habilidades e competências na área. No entanto, a participação feminina permanece significativamente baixa e notavelmente distante em comparação com a masculina, mesmo comprovada a equidade intelectual entre gêneros. O objetivo desta pesquisa é apresentar estratégias utilizadas para melhorar a participação feminina nos cursos de Computação por meio das Maratonas de Programação. As iniciativas realizadas até o momento com ações afirmativas e de inclusão representam um passo importante na direção da equidade de gênero na programação competitiva.
Investigating the Use of Intelligent Tutors Based on Large Language Models: Automated generation of Business Process Management questions using the Revised Bloom's Taxonomy
Authors: Rockembach Guilherme Rego , Thom Lucineia Heloisa
Published: November 2024

The construction of assessment artifacts is a complex task, since generating appropriate assessments manually requires in-depth knowledge of both the area to be assessed and the cognitive processes involved in learning. The use of Large Language Models (LLMs) as the basis for the operation of Intelligent Tutoring Systems can assist in this task. This work experiments with the GPT-3.5-Turbo and LLama-2 LLMs as a source of automatic generation of assessment questions. The experiment was carried out using Prompt Engineering techniques to generate questions for the Business Process Management (BPM) discipline. From the experiment, it was possible to observe that both models are capable of generating questions appropriate to the BPM context. It was also identified that, when it received the context and the model of the question to be generated, the LLama-2 model produced questions more appropriate to the desired cognitive level, while the GPT-3.5-Turbo model received only the context and produced a similar response.
Interação Tangível: Avaliação da Usabilidade de uma Ferramenta Educacional Tangível sob a Perspectiva de Crianças e Jovens com Síndrome de Down
Authors: Jurgina Laura Quevedo , Medeiros Eduarda P. , Mackedanz Tiago D. , Lopes João Pedro , Aquini Lui Gill , Moreira Fernando , Rosa Júnior Leomar Soares da , Primo Tiago Thompsen
Published: November 2024

Este trabalho explora a usabilidade do Alfaba, uma ferramenta educacional tangível e multissensorial destinada a apoiar a alfabetização, analisada sob a perspectiva de crianças e jovens com síndrome de Down. Sete participantes em processo de alfabetização foram envolvidos no teste. Os resultados indicam que os usuários compreenderam e utilizaram as funcionalidades do dispositivo, beneficiando-se do feedback luminoso e da repetição sonora. A manipulação das letras tangíveis foi bem recebida, facilitando o reconhecimento das formas. Entre as sugestões de melhorias, destacam-se a inclusão de grupos temáticos de palavras, as letras k, w e y e uma interface mais intuitiva e atraente.
Compondo a Acessibilidade: avaliação do MusiBraille, software de educação musical para estudantes com deficiência visual
Authors: Remedios Sara Elene Lobato dos , Ferreira Simone Bacellar Leal , Borges José Antonio Dos Santos , Silva Sandro Luís Freire de Castro , Alves Aline Da Silva
Published: November 2024

No Brasil, pessoas com deficiência visual enfrentam desafios em garantir direitos, incluindo educação. Avanços na educação inclusiva são impulsionados por tecnologias assistivas, porém, no ensino musical, as abordagens podem não ser totalmente inclusivas. Este estudo avalia a interação de pessoas com deficiência visual com um software de ensino de música, identificando expectativas, barreiras enfrentadas por essas pessoas. Os resultados levaram a elaboração de sugestões para o desenvolvimento de sistemas de ensino musical mais adaptado às necessidades desses usuários, contribuindo para a inclusão e acessibilidade na educação musical.
Um Survey sobre o Uso de Metodologias Ativas no Ensino de Programação em Universidades Brasileiras
Authors: Calderon Ivanilse , Oran Ana Carolina , Feitosa Eduardo , Silva Williamson
Published: November 2024

Ensinar programação é desafiador devido à necessidade de desenvolver habilidades como abstração, resolução de problemas e raciocínio lógico nos estudantes. Há evidências de que as Metodologias Ativas de Aprendizagem (MAAs) podem facilitar o desenvolvimento dessas competências de forma eficiente. Este artigo apresenta os resultados de um survey conduzido com 102 docentes de diferentes regiões do Brasil que sumarizariou evidências sobre o uso das MAAs no ensino de programação. Os resultados foram obtidos de 22 unidades federativas, com maior participação proveniente da região Norte (37,2%) e uma predominância de docentes atuando em instituições públicas (77,5%). Os resultados indicaram que 78,4% dos docentes já utilizaram ou estão utilizando MAAs e as mais adotadas são Problem-Based Learning, Gamificação e Project-Based Learning.
Digital Twins for Education: A Literature Review
Authors: Bachmann João Eduardo Cosentino , Silveira Ismar Frango , Martins Valeria Farinazzo
Published: November 2024

The evolution of Virtual Reality (VR) to Digital Twins (DT) represents a significant advancement in the field of immersive and interactive technologies, particularly when aiming to establish a connection between the physical and synthetically generated worlds. This connection provides conditions for simulation, prevention, and optimization of processes and systems in the real environment. The importance of this topic is based on various reasons. Opportunities are envisioned to apply DTs in several industrial sectors, like Education, especially in the areas of STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics). These applications can reduce costs and maximize innovation opportunities in the teaching-learning processes, supporting the testing of scenarios and strategies in a safe virtual environment that correlates with real-world implementation. Thus, this paper presents a literature review on the applications of DT in Education, offering a contemporary panorama and pointing out some directions for future research.
Interpretabilidade e Justiça Algorítmica: Avançando na Transparência de Modelos Preditivos de Evasão Escolar
Authors: Carvalho Cássio S. , Mattos Júlio C. B. , Aguiar Marilton S.
Published: November 2024

Com a onipresença da Inteligência Artificial (IA), surgem preocupações sobre a transparência dos modelos e a introdução de vieses. Este estudo examina a relação entre interpretabilidade e justiça algorítmica em modelos preditivos de evasão escolar precoce. É apresentada uma evolução do método de clusterização de explicações LIME, analisando resultados com justiça em atributos sensíveis como gênero, raça, cota e origem escolar. Os achados mostram que a métrica de interpretabilidade "agreement" pode se relacionar com a variação na justiça algorítmica, identificando regiões com desempenho e justiça variados. A análise ajuda a ajustar modelos de IA para melhorar a sua transparência em contextos educacionais.
O uso de Game Learning Analytics em Jogos Digitais Educacionais: Um Mapeamento Sistemático da Literatura
Authors: Geremias Matheus Soppa , Dutra Taynara Cerigueli , Maschio Eleandro , Gasparini Isabela
Published: November 2024

Este trabalho apresenta a realização de Mapeamento Sistemático da Literatura para identificar as aplicações de Game Learning Analytics em jogos digitais educacionais. Foram analisados 76 artigos. Constatou-se que a maioria dos artigos utiliza do tracker desenvolvido pelo grupo de pesquisa e-UCM, e que dados como o identificador do usuário e suas ações são os mais extraídos. Além disso, verificou-se que existem poucas métricas criadas, pois a maioria dos artigos utilizou de informações brutas em suas análises. Por fim, os algoritmos encontrados podem ser divididos de acordo com sua aplicação, nos seguintes grupos: regressão, machine learning, clusterização, modelagem e outros.
Análise e Divulgação das Práticas e Recursos Educacionais em Computação no Ensino Fundamental Brasileiro
Authors: Pimenta Leonardo A. A. , Costa Heitor A. X. , P. Júnior Paulo A.
Published: November 2024

Com a homologação das normas complementares à BNCC, que introduziram o ensino de computação na educação básica brasileira, as iniciativas que contribuem para a implementação dessas normas tornam-se extremamente relevantes. Neste contexto, este trabalho buscou caracterizar o estado da arte do ensino de computação no ensino fundamental (I e II) no Brasil, no que tange às práticas e recursos educacionais. Para isso, foi realizado um Mapeamento Sistemático da Literatura sobre o tema e desenvolvida uma plataforma online para divulgação dos resultados. Essa plataforma, contendo mais de 82 ferramentas/recursos e 13 práticas educacionais mapeadas, foi avaliada positivamente por 50 docentes da educação básica brasileira.
Um estudo sobre comportamentos nas mediações pedagógicas em plataformas digitais no contexto da educação
Authors: Deus Luciane C. J. de , Vivacqua Adriana , França Juliana
Published: November 2024

Este estudo investiga a perspectiva dos professores sobre os comportamentos associados às ações de mediação pedagógica, tanto dos docentes quanto dos alunos, com o objetivo de entender quais práticas de mediação são mais valorizadas e como elas afetam o processo educacional. Para isso, foram identificados os principais verbos relacionados às ações de mediação mencionadas pelos professores, como "interagir", "discutir" e "participar". Com base nesses verbos, procedeu-se à análise das correlações entre esses termos e os comportamentos de mediação observados. Como resultado, a pesquisa identificou aspectos positivos e negativos dessas práticas, que foram agrupados em duas categorias: Métodos e Ferramentas de Ensino, e Estratégias de Intervenções Educativas. Esses insights podem ajudar a orientar melhorias nas práticas pedagógicas, promovendo um ambiente de aprendizado mais eficaz e colaborativo.
Objeto Tangível para Estudo de Trigonometria do Triângulo Retângulo
Authors: Leitão Gabriel , Monteiro Edwin , Barreto Raimundo
Published: November 2024

Este artigo apresenta uma plataforma de educação apoiada por tecnologia que integra manipulativos tangíveis e métricas de avaliação da aprendizagem. A plataforma é composta por quatro partes: (i) Compositor, responsável pela geração de material didático e inserção de objetos tangíveis; (ii) Player Tangível, interface web para execução de aulas; (iii) Servidor, que gerencia a sala de aula virtual e a comunicação entre dispositivos; e (iv) Analíticos, que calcula métricas de aprendizagem com base na interação dos estudantes. Um estudo de caso foi realizado para analisar o impacto do objeto tangível na aprendizagem, a percepção dos estudantes e a viabilidade de sua utilização para avaliação. Os resultados mostraram que o objeto tangível é promissor, com aceitação superior a 96% em utilidade percebida, 88% em satisfação percebida e 90% em intenção de uso.
Análise da Participação Feminina nos Cursos da Área de Computação: Um Olhar Sobre os Projetos do Programa Meninas Digitais
Authors: Santos Maria Teresa Silva , Gasparini Isabela , Frigo Luciana Bolan
Published: November 2024

A participação feminina e a evasão nos cursos de graduação em TIC são desafios globais. Este artigo investiga a presença de mulheres em cursos desta área em universidades públicas brasileiras, analisando as ações dos projetos do programa Meninas Digitais. Utilizando dados do INEP, entrevistas com professoras e questionários com estudantes, a pesquisa revela que os projetos Meninas Digitais têm um impacto positivo na retenção e participação das mulheres. Os resultados mostram que a maioria das participantes se beneficia do apoio e oportunidades proporcionadas pelos projetos, melhorando seu desempenho acadêmico e desenvolvimento pessoal e entre outros benefícios.
Informática Interdisciplinar no curso tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas: uma disciplina autoral e de educação inclusiva
Authors: Kologeski Anelise Lemke , Bona Aline Silva de
Published: November 2024

As tecnologias digitais, aliadas a propostas educacionais, se encontram em contextos de inovação e inclusão, em modelos híbridos de ensino, mas que nem sempre são devidamente contemplados no ambiente educacional. Este trabalho tem como objetivo expor uma metodologia investigativa, dialógica e colaborativa, utilizada em uma disciplina de 5º semestre, no curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas. Propostas mais ativas de ensino foram conduzidas, a fim de motivar a participação dos estudantes, proporcionando novas experiências. A análise dos resultados mostra uma interação positiva da turma, resultando na produção autoral de atividades práticas e artigos, contempladas neste trabalho, refletindo em possibilidades de novas condutas para o trabalho docente.
Transdisciplinary approach for the development of exploratory research with adults and children
Authors: Larrosa Manuel , Wives Leandro , Rodés Virginia , Corbacho Ana , Minini Lucía , Ortegón Oscar , Salenave Brenda
Published: November 2024

This article describes an experience of a transdisciplinary approach for the exploratory study of a student reward system. Differentiated techniques were used to collect data, whether they were aimed at adults or students. To delve into the object of study, a mixed, quantitative and qualitative approach was carried out. Through the triangulation of the various data obtained and through both, statistical and supported by Text Mining and Natural Language Processing analysis techniques, was made visible the behavior of the students when using the tool focus of analysis.
Explorando Interfaces Tangíveis no Processo de Alfabetização: Uma Revisão Sistemática da Literatura
Authors: Medeiros Eduarda Pereira , Mackedanz Tiago Duarte , Aquini Lui Gill , Jurgina Laura Quevedo , Primo Tiago Thompsen , Rosa Júnior Leomar Soares da
Published: November 2024

Este artigo apresenta uma revisão sistemática da literatura que analisa como as interfaces tangíveis de usuário são utilizadas para apoiar a alfabetização. Essa abordagem tem se mostrado eficaz na educação devido à possibilidade de manipulação física de dados, o que fortalece a compreensão das crianças sobre o tema. Entre os 657 trabalhos encontrados nos últimos 5 anos, 7 propostas que correspondiam aos critérios buscados foram analisadas. Os resultados indicam que as aplicações desenvolvidas promovem o aprendizado de maneira envolvente e que públicos com necessidades especiais se beneficiariam grandemente da disseminação de métodos alternativos, como os discutidos neste trabalho, promovendo maior inclusão social.
Explorando ChatGPT para criação automática de questões práticas de Programação de Computadores
Authors: Zimerman Fernando Euzebio , Duarte Fernando Henrique Oliveira , Silva Pedro Henrique Lopes , Fortes Reinaldo Silva
Published: November 2024

A crescente demanda por habilidades de programação na era digital atual tem destacado a importância de materiais educacionais eficazes que possam ajudar as pessoas a aprender a programar. Desenvolver exercícios práticos para uma introdução à programação pode ser desafiador. Criar conjuntos de exercícios manualmente é uma tarefa pesada, mas usar ferramentas de Processamento de Linguagem Natural (PLN) para geração de texto pode automatizar esse processo e torná-lo mais escalável. Este artigo discute as experiências no desenvolvimento de estratégias para avaliar a viabilidade de criar automaticamente exercícios introdutórios de programação com o ChatGPT, aproveitando a engenharia de informações e prompts padrão com modelos de PLN.
Ampliando a Compreensão de Problemas em Programação: Avaliação de uma Estratégia Educacional Baseada em Teste de Software
Authors: Almeida André , Andrade Wilkerson L. , Guerrero Dalton D. S.
Published: November 2024

Programar requer a habilidade de converter problemas iniciais em instruções claras e bem definidas que produzem resultados, uma competência essencial em cursos introdutórios. No entanto, alunos iniciantes frequentemente enfrentam dificuldades, especialmente na compreensão inicial dos problemas. Este estudo examina o uso de uma estratégia baseada em teste de software que ajuda a esclarecer as especificações dos problemas. Investigamos a eficácia dessa abordagem em melhorar a compreensão dos alunos e favorecer a correta resolução dos exercícios. No estudo empírico realizado, observamos uma melhora significativa no desempenho dos alunos, destacando a estratégia proposta como valiosa para o processo de resolução de problemas em programação.
Why should I Trust You? A Survey on Interpersonal Trust in Virtual Learning Environments
Authors: Barbosa Marcelo Pereira , Maciel Rita Suzana Pitangueira
Published: November 2024

One significant challenge of e-learning is enabling collaborative learning on its platforms. Trust among students is essential for student interaction in collaborative academic activities. Nevertheless, building trust is a complex and dynamic process, and factors for acquiring trust in virtual learning environments remain a subject of ongoing investigation. In order to contribute to identifying some factors that influence the acquisition of trust among students in VLEs, we surveyed 119 students. The results revealed several characteristics influencing trust acquisition. Over 90 personal attributes were identified as capable of influencing trust among students, with "commitment," "participation," and "meeting deadlines" identified as a triad of the most influential trust factors
Automata Theory in Computing Education: A Systematic Review
Authors: Silva Júlia Veiga da , Cavalheiro Simone André da Costa , Foss Luciana
Published: November 2024

This paper presents a systematic literature review investigating approaches to teaching Automata Theory in Computing Education. Automata Theory, a foundational area of Computer Science essential for understanding formal languages and compilers, is increasingly recognized for its importance in educational contexts. This study examines how Automata Theory is approached, assessed, integrated, and taught in both higher education and K-12 settings. The review reveals several innovative and traditional methods used to enhance student engagement and comprehension, including educational tools and games. However, the findings highlight a lack of standardized assessment methods in current practices, as well as a gap in approaches in the K-12 context.
Redesign da Plataforma MEC RED: Um estudo informado por diferentes métodos
Authors: Menezes Krissia , Silva Junior Deógenes P. , Guerra Jonas , Ferreira Richard , Todt Eduardo , Reis Rachel , Bona Luis , Gonçalves Ana Paula , Pereira Roberto
Published: November 2024

A Plataforma MEC de Recursos Educacionais Digitais (MEC RED) centraliza conteúdos de usuários e dos principais portais do Ministério da Educação do Brasil (MEC) para todas as pessoas interessadas em educação e cultura digital. Este estudo avalia a MEC RED com o objetivo de atender à demanda do MEC de melhorar a Experiência do Usuário e ampliar as suas características de redes sociais. Essa avaliação ocorreu em 3 fases distintas, envolvendo diferentes métodos e perfis de avaliadores. Os resultados apontaram 20 pontos para o redesign da plataforma, visando torná-la mais inclusiva e acessível à diversidade de usuários. Utilizando um cenário real, o estudo contribui ao mostrar benefícios de conduzir avaliações com múltiplos métodos, tendo como propósito informar o redesign de uma solução existente.
Uma Revisão Sistematizada sobre Design Participativo Integrado à Engenharia de Software em Domínio Educacional
Authors: Melo Amanda Meincke , Cheiran Jean Felipe Patikowski , Melo Auri Gabriel Castro de , Amorim Gabriel Souza Rodrigues de
Published: November 2024

Software apoiam uma variedade de tarefas no domínio educacional. Devem atender a requisitos de qualidade, assim como promover boas experiências aos seus usuários. O Design Participativo (DP), integrado à Engenharia de Software (ES), tem o potencial de contemplar as experiências e as necessidades dos usuários finais no desenvolvimento de software com foco na qualidade. Pergunta-se: Como está a integração do DP à ES no desenvolvimento de software para esse domínio? Ao investigar essa questão, a partir de uma revisão sistematizada, constatou-se haver espaço para a proposição de um framework que oriente profissionais de Engenharia de Software na adoção do DP no desenvolvimento de software para o domínio educacional.
Design, Development and Evaluation of a Lightweight Knowledge-based System for Theoretically-grounded Math Error Classification
Authors: Avila-Santos Anderson P. , Rodrigues Luiz , Veloso Thomaz E. V. da , Vieira Thales , Marinho Marcelo , Macario Valmir , Dermeval Diego , Bittencourt Ig Ibert , Isotani Seiji
Published: November 2024

Mathematical problem solving is essential for developing analytical skills and critical thinking among learners. Traditional methods of detecting and correcting errors in mathematical problem-solving are manual and time-consuming, leading to delayed feedback, which can hinder effective learning. Intelligent Tutoring Systems (ITS) provide real-time, error-specific feedback but require direct interaction with computational devices, limiting their use in classrooms with insufficient technological infrastructure. ITS unplugged (ITS-U) have been proposed to address these technological barriers, but no research has investigated how to design a lightweight error classificatin systems aligned to the resource-constrained setting of ITS-U. Therefore, this paper presents the Mathematical Solutions Error Classification (MSEC) API, a lightweight, knowledge-based tool designed to automate the classification of errors in mathematical solutions. This API categorizes errors into theoretically-grounded types, such as syntactical mistakes, conceptual misunderstandings, and calculation errors. MSEC is particularly suited for low-tech educational environments, aligning with the principles of ITS-U. We implemented MSEC within an ITS-U and conducted a case study involving 49 students, demonstrating its practical applicability and positive contribution to teaching and learning. The study highlights MSECs efficiency, ability to provide real-time feedback, and adaptability to various educational contexts, offering a significant advancement in automated error detection for ITS-U.
Exploring Automata Theory with an Educational Activity Using Graph Grammar for K-12 Education
Authors: Silva Júlia Veiga da , Silva Junior Braz Araujo da , Cavalheiro Simoné André da Costa , Foss Luciana
Published: November 2024

This paper proposes an educational activity for K-12 Education, aligned with the Brazilian National Common Curricular Base, which explores Automata Theory using Graph Grammar. Although several areas of computing are increasingly integrated into the educational context, the theoretical area is still neglected. Due to the scarcity of direct approaches in K-12 Education, this project seeks to bridge this gap. The proposed activity not only develops a specific National Common Curricular Base skill but also indirectly enhances Computational Thinking skills.
Aplicação de UI/UX em Painéis de Dados para Análise da Retenção e Evasão no Ensino Superior
Authors: Lima Matheus Zalamena de , Finger Alice , Silva João Pablo Silva da
Published: November 2024

A evasão e retenção no ensino superior têm sido amplamente estudadas, com pesquisadores propondo várias formas de sintetizar e analisar dados. Estudos bibliográficos indicam que painéis de dados são úteis para análise e tomada de decisão. Esses estudos também evidenciam uma carência no que se refere à aplicação de técnicas de UI/UX para o desenvolvimento desses painéis. Diante disso, reportamos neste trabalho o desenvolvimento de painéis para apresentação de dados relacionados à retenção e evasão no ensino superior construídos com o suporte de técnicas de UI/UX. Os painéis resultantes foram avaliados por meio do método SUS, no qual obtivemos um score médio de 84,5, indicando uma alta usabilidade e aceitação pelos usuários.
Uso do ChatGPT no Contexto Educacional: Uma Revisão Sistemática da Literatura
Authors: Marques Daniela , Morandini Marcelo
Published: November 2024

A área da Inteligência Artificial vem evoluindo rapidamente. O modelo Large Language Model, que utiliza algoritmos para gerar e produzir textos, tornou-se parte do dia a dia de milhares de pessoas com o lançamento do ChatGPT, produto que utiliza essa tecnologia. Diversas áreas foram impactadas pelo seu uso, inclusive a educacional. Entretanto, por se tratar de uma nova tecnologia, é necessário conhecer como o LLM está sendo utilizado e quais diretrizes já são identificadas no contexto educacional. Este artigo apresenta uma revisão sistemática da literatura para identificar as práticas realizadas com Language Language Model, mostrando diretrizes utilizadas e reflexões sobre os resultados encontrados.
Identificação de Estilos de Tutoria no Aprendizado Online
Authors: Pereira Aluisio José , Almeida Glenda Malta de , Gomes Alex Sandro , Primo Tiago Thompsen
Published: November 2024

A sensibilidade com as dificuldades dos estudantes é fundamental para alcançar efetividade nas tutorias. Habilidades interpessoais e estratégias que valorizam posturas acolhedoras, confiança, empatia e escutas atentas são valiosas para capturar as dificuldades de engajamento dos estudantes. Sendo assim, o objetivo deste estudo é analisar os estilos de tutores humanos do aprendizado online. Foram adotadas abordagens qualitativas, quantitativas para análise das estratégias e descoberta de estilos de tutoria. Destacou-se estilo afetuoso, inovador, construtivo, reflexivo e tecnicista, com potencial de implicações no design instrucional de espaços cooperativos de tutorias, liderados por tutores humanos e Sistema de Tutoria Inteligente (STI).
Análises classificatórias de aprendizado de máquina para identificação de fatores de abandono escolar
Authors: Vasconcellos Daniella Martins , Mello Rafael Ferreira , Vieira Thales , Oliveira Elaine H. T. , Gasparini Isabela
Published: November 2024

A coleta de dados educacionais é essencial para a gestão eficiente de recursos e atendimento das necessidades da população, sendo amplamente utilizada por pesquisadores para compreender e melhorar a educação. Nesse contexto, este estudo visa identificar quais os fatores de risco de evasão escolar de maior impacto com base no Instrumento de Avaliação de Risco de Evasão Escolar (IAFREE). Foram realizadas análises estatísticas e classificatórias com aprendizado de máquina para compreender as variáveis com maior significância correlacional, ao final destacando-se as relações do estudante com o ambiente familiar e a distância da casa até a escola.
Ferramenta CosmoBot: Um Chatbot de Apoio a Alunos em Avaliações de Algoritmos
Authors: Estrela Igor R. B. , Barbosa Kleydson B. , Brito Claudiny P. L. , S. Neto Carlos De Salles
Published: November 2024

Chatbots são softwares que simulam conversações humanas, sendo cada vez mais encontrados em diferentes áreas e aplicativos, podendo destacar sua eficácia no meio que atuam. O objetivo deste trabalho é apresentar e avaliar um chatbot, denominado CosmoBot, que oferece um ambiente onde os alunos podem testar seus conhecimentos com questões aplicadas em avaliações anteriores, tendo à sua disposição dicas que facilitam a criação de uma solução, bem como uma solução proposta. Além disso, foi utilizado um método de avaliação robusto para avaliar sua eficiência. Como resultado, é possível notar a aceitação dos alunos, que consideram a ferramenta adequada para testar seus conhecimentos e o conteúdo apresentado relevante para o aprendizado.
Quanto cabe na sua mochila? Análise da carga cognitiva em um jogo educacional sobre complexidade algorítmica
Authors: Macena Jeniffer , Pires Fernanda , Oliveira Elaine H. T. , Pessoa Marcela
Published: November 2024

A avaliação da carga cognitiva em jogos é essencial para alinhar o design de interação à capacidade cognitiva do jogador, assegurando imersão e facilitando a aprendizagem. No entanto, a inclusão de elementos não contributivos, especialmente em contextos complexos como problemas de computação, pode prejudicar a aprendizagem. O objetivo deste estudo é investigar como a carga cognitiva influencia o design do jogo e a perspectiva dos jogadores. Para isso, um jogo sobre Problema da Mochila é analisado, ao qual utilizou-se o NASA-TLX e o MEEGA+ para avaliar as dimensões associadas ao esforço cognitivo de estudantes de cursos de computação do 3º ao 8º período. Resultados indicam que a carga cognitiva foi considerada moderada pelos estudantes, mas que ainda é desbalanceada em algumas fases, sugerindo a presença de elementos que causam sobrecarga cognitiva.
IA Generativa na Educação: Personalizando Histórias para Facilitar o Aprendizado de Leitura em Crianças
Authors: Amaral Lucas W. Gomes Do , Cordeiro José Jeovane R. , Avelino Guilherme A.
Published: November 2024

Este artigo investiga o uso da Inteligência Artificial (IA) generativa para facilitar o aprendizado de leitura em crianças, personalizando histórias infantis acompanhadas de imagens geradas automaticamente. Foi desenvolvido um protótipo de aplicativo móvel utilizando tecnologias avançadas, como as APIs da OpenAI e do Google, para criar narrativas e imagens personalizadas com base nos contextos fornecidos pelos usuários. Os resultados indicam que o protótipo é eficaz em gerar histórias coesas e envolventes, com imagens visualmente atraentes e adequadas ao público infantil. O estudo conclui com propostas para funcionalidades futuras e uma análise dos custos operacionais, destacando o potencial educacional da aplicação e sugerindo direções para aprimoramentos adicionais.
Uma análise das dificuldades no ensino de programação na educação básica e os problemas de interação nas ferramentas computacionais
Authors: Souza Thainá Eliza Flexa , Lima João Pedro Vasconcelos de , Feio Phelipe Luiz Dias , Mota Marcelle Pereira
Published: November 2024

A compreensão da tecnologia vem sendo amplamente abordada na educação básica. Muitas escolas abordam conceitos como pensamento computacional e programação na sala de aula. Este trabalho objetiva investigar as principais dificuldades enfrentadas por estudantes da educação básica durante atividades envolvendo programação, bem como estabelecer uma relação entre tais dificuldades e problemas de interação nas principais ferramentas. Por meio da revisão da literatura científica, obteve-se um panorama geral que sinalizou "Estruturas de repetição" e o "Uso de variáveis" como as dificuldades mais presentes, além de 50% das dificuldades encontradas relacionarem-se a problemas de interação e interface.
Odisseia 2D: Explorando Caminhos Lógicos
Authors: Beserra Kathe , Kessler Henrique , Rosa Junior Leomar Soares da
Published: November 2024

Os circuitos digitais são um tema abrangente, com aplicação direta ou auxiliar em diversas áreas do conhecimento, a extensa utilização de circuitos digitais é impulsionada pelo avanço das tecnologias, torna essa área fundamental para inúmeras aplicações. Entretanto, no contexto acadêmico a disciplina de circuitos digitais ofertada em diversas universidade para os cursos de ciência e de engenharia de computação é frequentemente recebida com desinteresse ou grande dificuldade pelos docentes. Inspirado por esse cenário, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um jogo intitulado "Odisseia 2D: Explorando Caminhos Lógicos", desenvolvido na plataforma Unity e destinado aos docentes de ciência e engenharia da computação, tem como objetivo unir a imersão de um jogo real com a fidelidade à fundamentação teórica dos circuitos digitais.
Arquitetura Pedagógica no Ensino de Análise Combinatória: Adaptação do Jogo da Senha em Ambiente Virtual de Aprendizagem
Authors: Müller Miriam G. , Menezes Crediné S. de , Basso Marcus Vinicius De A.
Published: November 2024

Este artigo apresenta uma Arquitetura Pedagógica (AP) no ensino de análise combinatória, utilizando uma adaptação do Jogo da Senha em um ambiente virtual de aprendizagem. A pesquisa, com abordagem qualitativa e método de pesquisa-intervenção, envolveu a aplicação com 18 estudantes do oitavo ano da Rede Municipal de Ensino de Canoas-RS. Os resultados destacam a eficácia da AP em apoiar a aprendizagem e desenvolver o pensamento combinatório. Este estudo contribui para a compreensão de como as AP podem ser integradas de forma significativa no ensino de matemática, promovendo a construção do conhecimento pelos estudantes.
Explorable Discrete Mathematics: a Python-based undergraduate-level teaching approach
Authors: Malheiros Marcelo De Gomensoro , Haetinger Claus
Published: November 2024

Discrete Mathematics is a foundational yet demanding introductory subject for Computer Science curricula, where undergraduate students typically have difficulties grasping its concepts and applications. In this work, we describe our teaching approach, using a programming language in tandem with math notation, inviting students to explore and learn its main concepts. Our goal is to build intuition through experimentation: first, evaluating expressions and running code snippets, then linking the programming constructs to mathematical notation, and finally, formalizing the underlying theory. For this, we detail our methodology and course design covering four major topics: set theory, counting, combinatorics, and propositional logic, presented as a continuous progression. Compared to the traditional teaching of Discrete Mathematics, we have quantitatively measured an increase in grades and a reduction of students dropping out of classes while perceiving an overall smooth learning curve.
Influência da Colaboração na Experiência do Usuário em Ambientes Virtuais de Aprendizagem
Authors: Costa Romualdo , Castro Alberto , Gadelha Bruno
Published: November 2024

Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) são artefatos de software bastante populares no suporte a atividades colaborativas de aprendizagem. Avaliar a Experiência do Usuário (UX) desses sistemas é importante para produzir referenciais de qualidade que impactam diretamente no engajamento de alunos, professores e demais atores envolvidos. Nesse contexto, este artigo descreve uma investigação na influência de atividades colaborativas na UX de AVAs. Um estudo de caso foi conduzido com alunos de um curso superior em Engenharia de Software, onde foi utilizado o recurso 'Laboratório de Avaliação' da plataforma Moodle, na mediação de uma atividade envolvendo o método de aprendizagem colaborativa 'Revisão por Pares'. Ao final da atividade, utilizamos as técnicas Attrakdiff e Grupo Focal para avaliar a UX da plataforma. Como resultado, constatamos que tanto aspectos estruturais do curso, que envolvem a atividade colaborativa, quanto do recurso tecnológico, influenciaram na UX e precisam ser considerados. Também foram definidas possíveis modificações para a melhoria da UX do Moodle em cenários dessa natureza.
TRUEBLE: Prototipação e Avaliação do Aplicativo para Ensino de Tabelas Verdade
Authors: Moura Guilherme , Poltronieri Ildevana , Finger Alice
Published: November 2024

Disciplinas teóricas iniciais, como Lógica Matemática em cursos de Computação, desafiam alunos com seus complexos conteúdos matemáticos. Para auxiliar a superar essas dificuldades, desenvolvemos o TRUEBLE, um aplicativo educacional com módulos para ensinar, construir e verificar tabelas verdade. Este trabalho foca na prototipação e avaliação do módulo Construir Tabelas, o qual recebeu feedback positivo dos alunos, indicando que o TRUEBLE melhorou significativamente a compreensão do conteúdo. Futuramente, avaliaremos o impacto no aprendizado com o uso do TRUEBLE em sala de aula.
Capacitando Educadores com IA Generativa: Implicações na Educação
Authors: Sousa Helan De , Cruz Dulce Márcia
Published: November 2024

A Inteligência Artificial Generativa (IAG) emerge como um catalisador de transformações profundas na educação brasileira, suscitando debates acalorados sobre seu potencial e implicações. Este artigo, fundamentado em uma revisão bibliográfica qualitativa de materiais publicados desde novembro de 2022, tem como objetivo primordial compreender como ela pode auxiliar os docentes em suas práticas pedagógicas. A pesquisa busca responder se a IAG representa uma substituição do ensino tradicional ou se, ao contrário, atua como um complemento a este. Além disso, investiga as possíveis modificações nos currículos escolares e os impactos dela tanto na figura do professor quanto na do aluno. Os resultados obtidos proporcionam uma visão abrangente sobre seu papel na educação, evidenciando seus benefícios e desafios.
Análise comparativa de métodos de explicabilidade da Inteligência Artificial no cenário educacional: um estudo de caso sobre evasão
Authors: Silva Francisco Da C. , Feitosa Rodrigo M. , Batista Luiz A. , Santana André M.
Published: November 2024

Com a crescente aplicação da Inteligência Artificial na educação, é essencial entender os motivos por trás dos resultados obtidos para garantir decisões seguras. Desta forma, este trabalho apresenta resultados preliminares de experimentos com métodos de XAI aplicados na análise de evasão em dados de alunos. Três métodos foram analisados: SHAP, LIME e ANCHOR. SHAP e LIME apresentaram explicações detalhadas, que podem exigir conhecimento técnico adicional, principalmente o SHAP, para interpretação por gestores e professores, por exemplo. O método ANCHOR, com sua abordagem baseada em regras, se mostrou mais simples e intuitivo, facilitando a compreensão das predições e tornando-se uma opção mais acessível para o contexto educacional.
Higher Education Coordination Training Simulator: a Study with Experts in DISC Methodology
Authors: Fernandes Anderson Mine , Damasceno Eduardo Filgueiras , Valentim Natasha Malveira Costa
Published: November 2024

For a higher education course to be successful, it is necessary to train a Higher Education Course Coordinator to meet the course's political, pedagogical and administrative requirements. A lack of knowledge in one of these skills can lead to several challenges. To this end, CoordSim was created, a Course Coordinator Simulator, which will train and present tasks to the coordinator or candidate for the position, containing situations related to this context. This paper aims to present a study with experts in the DISC Methodology to classify the responses to tasks issued by CoordSim, which allows the Coordinator to have an insight into their behavior in their work environment.
TrilhEdu: Visualization of Educational Content Through Learning Trails Using Graphs and Gamification
Authors: Almeida Gustavo R. , Garcés Lina , Batista Bruno G. , Silva Elisa C.
Published: November 2024

Visualizing learning trails aims to present educational content that enhances understanding students' progress and needs. This process, however, encounters challenges related to complexity, quality, and consistency of content, as well as interpretation, personalization, and presentation of information in the context of a Pedagogical Course Project. This paper introduces TrilhEdu, a gamified web system that organizes content into learning trails visually represented by graphs. The system prioritizes students, enabling analysis of their progress and potential paths within a trail while allowing trail administrators to simulate and monitor student progress. User evaluations indicated that TrilhEdu provided a positive and motivating experience.
Integração de IA Generativa e Repositórios Educacionais: Potencializando a Eficácia Pedagógica e a Recomendação de Conteúdos com o LLaMA2
Authors: Silva Renan Zafalon da , Pinho Paulo Cesar Ramos , Moreira Maria Isabel Giusti , Ferreira Filho Raymundo Carlos Machado , Primo Tiago Thompsen
Published: November 2024

Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema de recomendação educacional baseado em inteligência artificial generativa (GenAI) integrado ao repositório ProEdu. O sistema tem como objetivo personalizar o aprendizado, sugerindo conteúdos e trajetórias de aprendizagem adaptados às necessidades individuais dos estudantes. Utilizando o modelo transformador LLaMA2, a proposta aborda a integração da IA para aumentar a eficácia pedagógica e o engajamento dos alunos. A metodologia aplicada inclui estudos de caso e análise de feedback, permitindo uma avaliação contínua e o aperfeiçoamento do sistema. Os resultados indicam um potencial significativo na personalização do aprendizado e na melhoria dos resultados acadêmicos.
Qual eu prefiro usar? Um estudo comparativo entre plataformas de robótica educacional
Authors: Pedrosa Cristiana , Macena Jeniffer , Pires Fernanda , Pessoa Marcela
Published: November 2024

Devido aos desafios no aprendizado de programação e às altas taxas de evasão nos cursos da área de computação, linguagens de programação visual integradas à robótica educacional têm sido empregadas para tornar conceitos abstratos mais tangíveis, aumentando assim o envolvimento e a motivação dos acadêmicos por meio de uma melhor experiência do usuário. Este estudo avalia a usabilidade das plataformas Tinkercad e PictoBlox em um curso de programação com módulo de robótica. Os participantes foram apresentados aos conceitos básicos da robótica e foram encarregados de aplicar suas habilidades de programação neste contexto. Resultados preliminares indicam que o PictoBlox oferece uma experiência de usabilidade superior em comparação com o Tinkercad.