Made available in DSpace on 2016-12-12T20:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jucilene Rosa Citadin.pdf: 3612746 bytes, checksum: 166b327aaf526b2c31111cff753d5b74 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A formação de grupos para a aprendizagem colaborativa é uma tarefa importante, pois deve permitir a efetiva interação dos membros de um grupo. No entanto, a explosão combinatória relativa ao número de estudantes torna a formação de grupos um problema de otimização combinatória, que é NP-hard, isto é, um problema que não tem solução ótima em tempo polinomial. A resolução desses problemas de complexidade não polinomial requer um grande esforço computacional e aplicação de heurísticas ou meta-heurísticas para chegar a soluções viáveis em tempos adequados. Uma meta-heurística que tem provado ser eficiente na resolução de problemas de otimização NP-hard são os algoritmos genéticos (AG). Por isso, esta pesquisa avalia a adoção de algoritmos genéticos para a formação de grupos na aprendizagem colaborativa, considerando um contexto massivo de dados (milhares de estudantes). Pesquisas bibliográficas e um mapeamento sistemático da literatura sobre formação de grupos para aprendizagem colaborativa foram realizados. Constituir grupos de forma automática, considerando a abordagem selecionada e o critério heterogêneo, utilizando como recurso algoritmos genéticos, foram os resultados apontados pelo mapeamento. Assim, esta pesquisa se propôs a gerar grupos heterogêneos de forma automática, utilizando como abordagem grupo selecionado, considerando os conhecimentos e as interações dos estudantes. Algoritmos genéticos foram utilizados para a formação dos grupos, que teve como objetivo maximizar a heterogeneidade dos conhecimentos e as interações dos estudantes no grupo, além de gerar grupos balanceados entre si (inter-homogêneos). Foram desenvolvidos dois algoritmos, um AG e um randômico como método base de comparação. Ambos foram testados considerando dados de mil até dez mil estudantes, com diferentes configurações dos conhecimentos e interações. A comparação foi feita considerando o fitness, o percentual de grupos heterogêneos e/ou balanceados gerados pelos algoritmos e o tempo de processamento gasto por grupo gerado. Os resultados apontam que AG é eficaz para a formação de grupos heterogêneos na aprendizagem colaborativa. Os resultados do AG foram mais eficientes que os resultados do algoritmo randômico, para conhecimentos heterogêneos e conhecimentos aleatórios. Para conhecimentos homogêneos o AG teve a mesma eficiência que o algoritmo randômico, porém é mais eficaz, pois gera mais grupos balanceados do que o algoritmo randômico.

A Aprendizagem Colaborativa com Suporte Computacional (CSCL) é uma área de pesquisa que investiga como a tecnologia pode ser usada para apoiar a interação e a colaboração nas atividades realizadas em grupo, promovendo a construção do conhecimento individual e coletivo dos seus participantes. Um dos desafios desse campo de pesquisa refere-se à formação de grupos de aprendizagem efetivos. Esses grupos são caracterizados pela sinergia existente entre os seus membros para que os objetivos do trabalho sejam alcançados de forma plena, assegurando a melhoria dos resultados de aprendizagem de cada um dos envolvidos. Apesar das importantes contribuições, pesquisadores da CSCL apontam problemas relacionados à resistência e desmotivação dos estudantes para o trabalho em grupo, que pode ser influenciada por características pessoais dos alunos, como os traços de personalidade. Nesse sentido, este trabalho de doutorado tem como objetivo verificar a influência dos traços de personalidade na formação de grupos baseados em teorias de aprendizagem colaborativa, e criar mecanismos para automatizar e apoiar a formação dos grupos em ambientes CSCL. Para alcançar esse objetivo, três desafios de pesquisa foram estabelecidos. O primeiro se propõe a investigar a influência dos traços de personalidade na efetividade dos grupos (aprendizado, satisfação, motivação) baseados em teorias de aprendizagem colaborativa. Para isso, foi realizado um estudo experimental, com 156 alunos do ensino fundamental II, que confirmou a influência dos traços de personalidade, rigidez mental e emocionalidade, na aprendizagem e motivação de 78 grupos apoiados pela teoria de aprendizagem colaborativa Peer Tutoring. O segundo desafio de pesquisa consiste no desenvolvimento de um modelo formal para relacionar os traços de personalidade às teorias de aprendizagem colaborativa. Dessa forma, foi desenvolvido um método, composto por quatros passos, para modelagem de novos papéis de aprendizagem, denominados de Papéis Colaborativos Afetivos (PCAs). Com base nesses PCAs é possível criar novos cenários de aprendizagem colaborativa e, além disso, estabelecer estratégias de aprendizagem para lidar com as características dos traços de personalidade que podem influenciar negativamente o comportamento dos estudantes. Dois estudos de caso foram conduzidos para avaliar o modelo formal. O primeiro, realizado com 10 alunos na faixa de idade de 13-16 anos, avaliou o impacto da característica de insociabilidade e impulsividade na formação de grupos baseados na teoria de aprendizagem Anchored Instruction. O segundo foi desenvolvido com 15 alunos, na faixa de idade de 09-10 anos, e investigou a influência da característica de alta e baixa impulsividade na formação de grupos baseados na teoria de aprendizagem Distributed Cognition. Os resultados mostraram que este modelo contribui para o design de cenários colaborativos mais efetivos, visto que ele personaliza a formação de grupos ao propor a criação de novos papéis de aprendizagem que consideram os traços de personalidade associados às teorias de aprendizagem. Finalmente, o último desafio de pesquisa refere-se ao desenvolvimento de um algoritmo que utilize os novos PCAs para a criação de grupos. Como resultado, foi implementado o algoritmo G-FusionPT que, baseado em uma amostra simulada de 300 alunos, mostrou ser mais efetivo quando comparado a dois outros algoritmos de formação de grupos. / Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) is a research area which investigates how technology can support the interaction and collaboration in group activities, while promoting individual and collective learning. One of the challenges in CSCL is the creation of effective learning groups. A key aspect of these groups is the synergy among their members which enables their objectives to be thoroughly fulfilled, ensuring improvements in the learning results of each participant. Despite of important contributions, CSCL researchers have been pointing out problems related to students resistance and demotivation to work in groups, which can be influenced by their personal characteristics, such as personality traits. In this context, this doctoral investigation aims at verifying the influence of personality traits in group formation based on collaborative learning theories, and creating mechanisms to automate and support group formation in CSCL environments. Three research challenges have been established to achieve this goal. The first proposes to investigate personality traits influence in group effectiveness (learning, satisfaction, motivation) based on collaborative learning theories. Thus, we carried out an experimental study, with 156 elementary students, which confirmed the influence of psychoticism and neuroticism personality traits in the learning and motivation of 78 groups supported by Peer Tutoring collaborative learning theory. The second research challenge is the development of a formal model matching personality traits and collaborative learning theories. Thus, we developed a four steps method to model new learning roles, denominated Affective Collaborative Learning (ACL) roles. Those allowed the creation of new collaborative learning scenarios and the establishment of learning strategies to deal with personality traits characteristics that may negatively influence students behavior. Two case studies were performed to evaluate the formal model. The first study, performed with 10 students aged between 13-16, investigated the impact of unsociable and impulsive characteristics in group formation based on Anchored Instruction collaborative learning theory. The second study, performed with 15 students aged between 09-10, investigated the influence of high and low impulsivity characteristics in group formation based on Distributed Cognition collaborative learning theory. The results showed that this model contributes to the design of effective CSCL scenarios, whereas it personalizes the formation of groups using personality traits and ACL roles. Finally, the last research challenge refers to development of an algorithm employing the new ACL roles to creation of groups. As results, we implemented G-FusionPT algorithm and, based on an artificial sample of 300 simulated students, it proved to be more effective than two previous group formation algorithms.

Dieser Beitrag untersucht die These über die Existenz von Digital Natives. Die Vertreter dieser These postulieren, dass Studenten und Schüler durch den frühen Kontakt mit Informations- und Kommunikationstechnologien hinsichtlich ihres Lern-, Arbeits- und Kommunikationsverhaltens wesentlich verändert wurden. Um diese Aussage zu bewerten, werden Erfahrungen mit Virtual Collaborative Learning Veranstaltungen herangezogen. Die aktuellste durchgeführte Veranstaltung wird als Fallstudie vorgestellt und analysiert.

Portable and interactive technologies are changing the nature of collaborative learning practices. Learning can now occur both in and beyond the classroom and furthermore combine formal and informal activities monitored and orchestrated across spatial locations. This rises to a new type of orchestrated learning that we term Computer Supported Collaborative Blended Learning (CSCBL) scripts. This thesis investigates the challenges associated with the design of CSCBL scripts and with the technologies responsible for their enactment. Three contributions are presented. First, a conceptual model that combines 4 factors to be considered in the design of CSCBL scripts. Second, technological solutions operationalizing the aforementioned factors are proposed and evaluated through synthetic experiences. And third, four CSCBL experiments using 4SPPIces. These experiments are analyzed into two interrelated multicase case studies, whose cross-analyzed results provide an evaluation of the model, of the operationalization solutions supporting the enactment of the involved CSCBL scripts and of the educational value of the experiences themselves. / La introducción de tecnologías interactivas y móviles está produciendo un cambio significativo en la naturaleza de las prácticas educativas. Actualmente, el aprendizaje mediante colaboración se puede dar en situaciones en que secuencias de actividades formales e informales dentro y fuera del aula se combinan e integran de forma coordinada. Esto da lugar a un nuevo tipo de actividades de colaboración orquestadas en entornos mezclados que llamaremos guiones CSCBL (de su acrónimo en inglés). Esta tesis investiga los retos relacionados con diseño de los guiones CSCBL y de la selección apropiada de la tecnología para su puesta en marcha. De este trabajo de investigación se derivan tres contribuciones principales. Primero, se propone un modelo conceptual que combina 4 factores a tener en cuenta en el diseño de guiones CSCBL. Segundo, se proponen un conjunto de soluciones tecnológicas para dar soporte computacional a los diferentes factores del modelo y dar apoyo a la puesta en marcha de guiones CSCBL. Cada una de estas soluciones se evalúa mediante experimentos sintéticos. Finalmente, esta tesis presenta tres experimentos en que se usa el modelo para proponer actividades de colaboración en entornos mezclados y aplicarlas en entornos reales. Estos experimentos han sido evaluados mediante dos estudios múltiples de casos. El análisis cruzado de los resultados de los casos englobados en cada estudio ofrece una evaluación de la utilidad del modelo y de las soluciones tecnológicas adoptadas para su puesta en marcha.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cicero Costa Quarto.pdf: 2285670 bytes, checksum: 94c0ecee3b4b6e4b82daa5b758aa57b2 (MD5) Previous issue date: 2006-05-25 / Nowadays, socio-affective factors, as cooperation, motivation, socio-cognitive affinity, proactivity, interaction and others, have been well explored in collaborative learning environments. The reason for that is because these factors would play an important role in group collaboration, as well as they would act in the construction of the human being relationships in a socio-cultural perspective. According to the vision of some educational researchers, psico-pedagogues and psychologists, in collaborative learning activities, socio-affective individual abilities should be conjugated in order to produce a collective and effective work in the construction of knowledge. Although some pedagogues and other educational researchers point out the importance of considering those factors in collaborative learning activities, few works are appreciating them. This way, the proposal of this work is to define some socio-affective factors to be inferred in collaborative learning systems in order to promote collaboration in these environments. The work will also show the importance of these socio-factors for those virtual environments. It will be also presented mechanisms for the inference of the considered socio-affective factors. / Atualmente, fatores sócio-afetivos, como cooperação, motivação, afinidades sócio-cognitivas, proatividade, interação, entre outros, tendem ser bastante explorados na relação professor-aprendiz e entre aprendizes, de forma que os resultados da construção do conhecimento sejam alcançados de forma colaborativa. A razão disto é que estes fatores desempenhariam um papel de fomento à colaboração, bem como atuariam na construção das relações do ser humano dentro de uma perspectiva sócio-cultural. Segundo a visão de alguns pesquisadores da educação, psicopedagogos e de psicólogos, em atividades colaborativas de aprendizagem, habilidades individuais sócio-afetivas de um indivíduo precisam ser conjugadas com as de outras pessoas de forma a produzirem um trabalho coletivo. Embora os padagogos e outros pesquisadores da educação apontem a importância de considerar esses fatores em atividades colaborativas de aprendizagem, poucos ambientes educacionais colaborativos assim estão fazendo. Desta maneira, a proposta deste trabalho é definir fatores sócio-afetivos a serem considerados em ambientes colaborativos de aprendizagem a fim de promover a colaboração nestes ambientes. O trabalho também mostrará a importância dos fatores sócio-afetivos para àqueles ambientes virtuais. Serão, também, propostos mecanismos para a inferência dos fatores sócio-afetivos considerados.

This paper reports on an on-line collaborative design project of which the final outcome was a comprehensive, international World-Wide Web database of experts in the field of Instructional Technology as part of a learning task for post-graduate students in the same field. The main objective of the study was to determine the extent to which computer-supported collaborative design without face-to-face contact could be used to create a useful resource in this field. Sub-questions that arose were: How does a computer-supported collaborative design process evolve in an open-ended learning environment? What support could student designers working on a real-life project expect from their peers and experts in the field? How does one judge the success of such a project? What direct benefits can students derive from computer-supported collaborative design? The iterative design process was explored by means of an action research case study methodology. Three sets of issues fundamental to constructivist learning in an open-ended virtual environment came under scrutiny, viz. collaborative and participatory design, computer-mediated collaboration and collaborative learning. lt was found that computer-supported collaborative design could be a highly effective method both of learning and of producing a valuable artefact. / Dissertation (MEd)--University of Pretoria, 2001. / gm2014 / Education Management and Policy Studies / unrestricted

International experience is important to prepare university students for the modern labor market in the globalized knowledge economy. While financial, societal, and political obstacles may limit students’ mobility in developing countries, using Web 2.0 and Social Media applications can enable them to engage in a virtual social learning environment to interact with peers and instructors abroad in an enjoyable, inclusive international Virtual Collaborative Learning experience. This study investigates the factors influencing Palestinian students’ perception of this experience, and explores the enhancement potential to fit the needs of developing countries. Thirty-four contextual, design, and individual factors were linked by course participants from Palestine to their reported motivation, enjoyment, and satisfaction in this new learning scenario. Recommended improvements in the design and implementation of similar arrangements are concluded from the qualitative evaluation of this empirical case study.

Dieser Beitrag untersucht die These über die Existenz von Digital Natives. Die Vertreter dieser These postulieren, dass Studenten und Schüler durch den frühen Kontakt mit Informations- und Kommunikationstechnologien hinsichtlich ihres Lern-, Arbeits- und Kommunikationsverhaltens wesentlich verändert wurden. Um diese Aussage zu bewerten, werden Erfahrungen mit Virtual Collaborative Learning Veranstaltungen herangezogen. Die aktuellste durchgeführte Veranstaltung wird als Fallstudie vorgestellt und analysiert.

Das hochschulübergreifende Lehrangebot „Personalwirtschaft integrativ und virtuell“ steht für ein interaktives sowie flexibles Lernarrangement. Ziel des kooperativen Projektes zwischen den wirtschaftswissenschaftlichen Fakultäten der Technischen Universität Dresden (TU Dresden) und der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTW Dresden) ist die Realisierung eines lernerzentrierten, integrativen und virtuellen Lehrkonzepts. Der vorliegende Beitrag fokussiert sich in diesem Zusammenhang auf die Darstellung des didaktischen Grundkonzeptes und damit einhergehend auf die Schaffung eines generischen Frameworks zur Übertragung auf ähnliche Lehr-/Lernszenarien in der Hochschullehre. Zudem werden die aus der Durchführung des kooperativen Lehr-Lern-Projektes resultierenden Herausforderungen und Potenziale im Sinne der Nachhaltigkeit und Verstetigung der Projektergebnisse für weiterführende Lehrangebote herausgearbeitet.

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