Les Systèmes multi-agents ou SMA proposent une approche originale de conception de systèmes intelligents et coopératifs. Ils se caractérisent par la distribution du contrôle global du système et par la présence d'agents autonomes évoluant dans un environnement partagé et dynamique. De plus, il existe plusieurs interdépendances entre les buts des agents, leurs capacités et les ressources qu'ils utilisent, donc afin d'éviter d'éventuels conflits, de favoriser la synergie des activités des agents et de partager les ressources de l’environnement commun, il est important que les agents coordonnent leurs actions. Nous nous sommes intéressés, dans le cadre de cette thèse, au déploiement des systèmes multi-agents sur une architecture pair à pair (Peer-to-Peer ou P2P) et ceci dans le but d’établir la communication entre ces agents et les relier entre eux. Cependant, du fait de la nature dynamique des systèmes P2P où chaque pair peut apparaître et disparaître à tout moment, des nouveaux problèmes se posent pour la coordination d’agents nécessitant des mécanismes de coordination adaptés au contexte spécifique des P2P. Pour cela, nous avons proposé une méthode de formation de groupe comme solution à ces problèmes. Nous nous sommes intéressés ensuite à l’application des systèmes multi-agents à architecture P2P au domaine d’apprentissage collaboratif en ligne où des apprenants contribuent aux apprentissages du groupe, et en retour, le groupe contribue à ceux des apprenants et c’est la cohérence du collectif qui permet d’atteindre l’objectif. Cependant, l’apprentissage collaboratif à distance implique des nouveaux rôles pour l’enseignant ainsi que pour les apprenants. Il est donc essentiel de définir ces rôles pour identifier les besoins qui en découlent pour pouvoir intégrer à l’outil informatique des fonctionnalités afin de satisfaire ces besoins. En effet, il est essentiel de fournir aux enseignants et apprenants la possibilité d’avoir des informations sur la progression de leur apprentissage ainsi que sur les niveaux de collaboration et de sociabilité de chaque apprenant et du groupe. Enfin, nous avons proposé, comme application de nos travaux, un système appelé COLYPAN (COllaborative Learning sYstem for Project mANagment) conçu pour l’apprentissage à distance et de façon collaborative de la gestion des projets. / Multi-Agents systems (MAS) propose an original approach to design intelligent and cooperative systems. They are characterized by the distribution of the overall system control and the presence of autonomous agents operating in a shared and dynamic environment. In addition, there are many interdependencies between: agents' goals, their abilities and used resources. So, in order to avoid possible conflicts, promote synergy of agents activities and share resources of the common environment, it is important that the agents coordinate their actions. We are interested, in the context of this thesis, in the deployment of multi-agents systems on Peer-to-Peer (P2P) networks in order to establish communication between these agents. However, because of the dynamic nature of P2P systems where each peer may appear and disappear at any time, new problems arise concerning the coordination of agents. Thus, coordination mechanisms adapted to the specific context of P2P are required. For that, we have proposed a group formation method to solve these problems. Then, we were interested in the usage of multi-agents systems with P2P architecture in the field of collaborative e-learning. In such applications, each learner contributes in the learning process of the group, and in return, the group contributes in the learning process of its members. The consistency of the whole group allows to achieve the goal. However, collaborative e-learning implies new roles for teachers as well as for learners. It is therefore essential to define these roles in order to identify the users needs and integrate, in the platform, the functionalities that allows us to satisfy such needs. Indeed, it is essential to provide teachers and learners with the opportunity to obtain information about the progress of their learning processes as well as the level of collaboration and sociability of each learner in the group. Finally, we have proposed, as an application of our work, a system called COLYPAN (COllaborative Learning sYstem for Project management) designed for the collaborative e-Learning project management.

[pt] Esta pesquisa trata da relação multidisciplinar de diferentes áreas do saber. Esclarece o enfoque do Design, sob o ponto de vista da construção de uma plataforma de aprendizagem colaborativa mobile orientada a usuários específicos, no campo da Telemedicina. Como sustentação para criação desta plataforma, foram levantados conceitos ligados aos principais temas abordados, seguidos pela escolha de ferramentas adequadas para sua implantação. A partir deste estudo inicial, foi possível aplicar uma dinâmica específica de aprendizagem colaborativa entre professor e alunos, baseada em uma plataforma disponível para uso em computadores e em dispositivos móveis. Esta experiência pôde ser registrada por meio de pesquisas exploratórias de contexto de uso e de seus usuários. De acordo com os resultados qualitativos levantados ao longo das etapas da pesquisa, baseados na relação entre a Telemedicina, a aprendizagem colaborativa e o Design, foi possível verificar benefícios sobre o processo de aprendizagem de temas ligados à Medicina. Tendo a tecnologia como elemento de sustentação desta iniciativa, os resultados apontam para o surgimento de novas possibilidades de aprendizagem colaborativa no campo da Telemedicina. / [en] This research focuses on the multidisciplinary relation between different knowledge areas. It clarifies the Design approach, during the process of implementing a mobile collaborative learning platform built for specific users, in the field of Telemedicine. The gathering of concepts, related to the main elements approached, served as the foundation for the creation of the proposed platform. Searching for adequate desktop and mobile tools followed this process and established a relation with the specific collaborative learning dynamic created for the interaction between teacher and students. This experience was captured through exploratory researches about the context of use and the context of its users. According to the qualitative results gathered along the stages of the research, based on the relation between Telemedicine, collaborative learning and Design itself, it became possible to verify benefits to the learning process, related to Health. Having technology as the foundation of this initiative, the results presented indicate new possibilities for collaborative learning in the field of Telemedicine.

This study focuses on teachers' experiences of participating in collaborative professional development. Learning study is a systematic model where teachers collaborate around specific content areas (an object of learning) trying to find out what the students need to discern, and how that can be taught, using variation theory as a framework for lesson design and analysis.  The aim of the study is to find out what the perceived consequences are for teachers and their teaching when participating in a learning study. It also examines how the teachers perceive the collaborative work in a learning study. The study draws on data collected through qualitative semi-structured interviews with ten teachers with experience of participating in learning studies. The interviews were coded and categorized using a qualitative content analysis approach. The results indicate that the collaborative work in a learning study is perceived as both collaborative and collective learning. Learning study is also seen as a systematic model which enables collective and individual reflection on teaching.  Furthermore, the consequences of participation in learning study are perceived in terms of instructional changes, where teachers take greater use of students understanding as they plan and implement teaching and focus on the content. Variation theory emerges as an important tool in this change. The theory also seems to contribute to reflection and knowledge about teaching and students learning.

Increase both students motivation and learning outcomes in Collaborative Learning (CL) activities is a challenge that the Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL) community has been addressing in the past last years. The use of CSCL scripts to structure and orchestrate the CL process has been shown to be effective to support meaningful interactions and better learning, but the scripted collaboration often does not motivate students to participate in the CL process, which makes more difficult the use of scripts over time in CL activities. To deal with the motivational problems, the researchers, educators and practitioners are now looking at gamification as a solution to motivate and engage students. However, the gamification is a complex task, requiring from instructional designers and practitioners, knowledge about game elements (such as leaderboards and point systems), game design (e.g. how to combine game elements) and their impact on motivation, engagement and learning. Moreover, the gamification is too context-dependent, requiring personalization for each participant and situation. Thus, to address these issues, an ontological engineering approach to gamify CL sessions has been proposed and conducted in this dissertation. In this approach, an ontology has been formalized to enable the systematic representation of knowledge extracted from theories and best practices related to gamification. In this ontology, the concepts, extracted from practices and theories related to gamification, and identified as relevant to deal with the motivational problems in scripted collaborative learning, have been formalized as ontological structures to be used by computer-based mechanisms and procedures in intelligent-theory aware systems. These mechanisms and procedures with ontological structures aim to provide support to give advices and recommendations that will help instructional designers and practitioners to gamify CL sessions. To validate this approach, and to demonstrate its effectiveness and efficiency into deal with the motivational problems in scripted collaborative learning, four empirical studies were conducted in real situations at the University of São Paulo with undergraduate Computer Science and Computer Engineering students. The results of the empirical studies demonstrated that, for CL activities where the CSCL scripts are used as a method to orchestrate and structure the CL process, the ontological engineering approach to gamify CL scenarios is an effective and efficient solution to deal with the motivational problems because the CL sessions obtained by this approach affected in a proper way the participants motivation and learning outcomes. / Aumentar a motivação e os resultados de aprendizagem dos estudantes nas atividades de aprendizagem colaborativa é um desafio que a comunidade de Aprendizagem Colaborativa com Suporte Computacional tem abordado nos últimos anos. O uso de scripts para estruturar e orquestrar o processo de aprendizagem colaborativa demonstrou ser eficaz para dar suporte as interações significativas e um melhor aprendizado, mas a colaboração com scripts muitas vezes não motiva os alunos a participar do processo de aprendizagem colaborativa, o que dificulta o uso de scripts ao longo do tempo em atividades de aprendizgem colaborativas. Para lidar com problemas de motivação, os pesquisadores, educadores e profissionais estão agora olhando a gamificação como uma solução para motivar e envolver os alunos. No entanto, a gamificação é uma tarefa complexa, exigindo de projetistas instrucionais e profissionais, conhecimento sobre elementos do jogo (e.g. leaderboards e sistemas de pontos), design de jogos (e.g. como combinar elementos do jogo) e seu impacto na motivação, engajamento e aprendizado. Além disso, a gamificação é muito dependente do contexto, exigindo personalização para cada participante e situação. Assim, para abordar esses problemas, uma abordagem de engenharia ontologias para gamificar sessões de aprendizagem colaborativa foi proposto e desenvolvida nesta dissertação. Nessa abordagem, uma ontologia foi formalizada para possibilitar a representação sistemática de conhecimentos extraídos de teorias e melhores práticas relacionadas à gamificação. Na ontologia, os conceitos, extraídos de práticas e teorias relacionadas à gamificação, e identificados como relevantes para lidar com problemas motivacionais na aprendizagem colaborativa com scripts, foram formalizados como estruturas ontológicas a serem utilizadas por mecanismos e procedimentos informatizados em sistemas inteligentes cientes de teorias. Esses mecanismos e procedimentos com estruturas ontológicas visam fornecer suporte para dar conselhos e recomendações que ajudarão os projetistas instrucionais e profissionais a gamificar as sessões de aprendizagem colaborativa. Para validar a abordagem e demonstrar sua eficácia e eficiência em lidar com problemas motivacionais na aprendizagem colaborativa com scripts, quatro estudos empíricos foram conduzidos em situações reais na Universidade de São Paulo com estudantes de graduação em Ciência da Computação e Engenharia da Computação. Os resultados dos estudos empíricos demonstraram que, para as atividades de aprendizagem colaborativa no que os scripts são usados como um método para orquestrar e estruturar o processo da aprendizagem colaborativa, a abordagem de engenharia ontológica para gamificar cenários de aprendizagem colaborativa é um eficaz e eficiente solução para lidar com problemas motivacionais porque as sessões de aprendizagem colaborativa obtidas por essa abordagem afetaram de maneira adequada a motivação e os resultados de aprendizagem dos participantes.

Esta pesquisa tem como foco a aprendizagem colaborativa realizada por quatro alunos, sendo dois surdos e dois ouvintes, do curso de Letras: Libras da Universidade Federal de Goiás, que ensinaram suas línguas ao seu parceiro em um contexto de aprendizagem de tandem, durante um semestre letivo de 2017. A aprendizagem em tandem é um processo de trocas linguísticas e culturais entre indivíduos que possuem línguas diferentes e que se propõem a ensinar, de forma livre, sua língua a outra pessoa de modo colaborativo. Dessa forma, o participante surdo ensinou libras ao ouvinte, e o ouvinte ensinou ao surdo português escrito. Este estudo busca também investigar se a colaboração pode viabilizar a aprendizagem das línguas mencionadas, visto que são línguas de modalidades linguísticas diferentes. Busca também investigar quais são as estratégias utilizadas pelos pares para esse fim. Trata-se de um estudo de caso qualitativo em que os dados foram coletados por meio de gravação em vídeo das sessões de tandem e entrevistas, analisados sob a luz dos pressupostos da teoria sociocultural e da aprendizagem colaborativa. Os resultados mostram que os alunos usaram algumas estratégias que mediaram o processo de aprendizagem, tais como o uso de objetos e o uso de imagens. Os resultados também mostram que as oportunidades de interação dos alunos surdos com os alunos ouvintes, no contexto estudado, viabilizaram trocas culturais, e que o ensino eficaz para os alunos surdos se faz necessário ocorrer na língua de sinais. Com este estudo, pretendemos suscitar reflexões sobre a aprendizagem colaborativa no contexto de tandem quando temos línguas de modalidades linguísticas diferentes: português – uma língua oral; e libras – uma língua vísuo-espacial, bem como trazer algumas orientações para futuros professores de libras para ouvintes, ou de português para surdos, que venham a ensinar essas línguas em contextos semelhantes. / This study focuses on the collaborative learning between two deaf and two hearing students who take Libras as a major at Universidade Federal de Goiás. They had to teach their language to each other in a tandem collaborative learning processes. The study took place on the first term of 2017. Tandem learning is a process of cultural and linguistic exchanges among individuals who have different languages and are willing to teach each other their language in a collaborative way. Thus, the deaf participant taught Libras to the hearing peer and learned written Portuguese from him/her. This study also aims to investigate if collaboration in tandem context can favor the learning of Libras and Portuguese, since they are languages that have different linguistic modalities. It also investigates which strategies were taken by the participants to teach each other´s language and the perceptions they had about the collaborative learning process in tandem context. It is a qualitative case study whose data were collected through the video recording of the interactions and the interviews. Data analysis shows that the students used some strategies that mediated the learning process, such as the use of realia, the use of images, etc. The results also show that the interactions favored not only linguistic knowledge, but also cultural exchanges and that the deaf students ought to be taught by the use of sign language. This study aims to bring some reflections on the learning process in tandem context when the languages involved have different linguistic modalities, as well as bring some guidance to future language teachers who might teach those languages in similar contexts.

A avaliação é um componente curricular de fundamental importância para o sucesso pedagógico de qualquer curso e a avaliação de desempenho por provas individuais tem sido o método mais comumente utilizado para a aferição do conhecimento dos alunos. Este trabalho propõe uma visão sobre as provas realizadas em grupo e sua contribuição no processo de cognição, interação e engajamento dos alunos em um curso de Bioquímica Básica, de forma que as avaliações em grupo possam servir de instrumentos de avaliação e também instrução. Para a investigação, foram utilizadas disciplinas que têm uma estratégia de ensino do tipo aprendizado colaborativo. As notas das avaliações individuais e em grupo foram coletadas e tratadas estatisticamente. Foram utilizados também um questionário baseado no modelo de Likert, e entrevistas semiestruturadas para verificar as percepções dos alunos em relação ao processo. Os dados dos questionários que foram coletados sugerem eficiência das avaliações em grupo como método de instrução e de avaliação, com alto grau de concordância com afirmações favoráveis à hipótese de que as avaliações em grupo trazem grandes benefícios no ensino de Bioquímica. A análise das entrevistas semiestruturadas revelou resultados que concordam com aqueles obtidos nos questionários e sugerem que as avaliações em grupo trouxeram significativa melhora no aprendizado e no interesse pela Bioquímica. / Assessment is a curriculum component that plays an important role in the success of any educational course. Nowadays, the performance evaluation per individual exams is the most common method used to gauge students\' knowledge. This paper proposes an alternative view on exams conducted in groups and their contribution in the process of cognition, interaction and engagement of students in a course of Basic Biochemistry. According to this proposal, group evaluations can serve as an assessment tool as well as instructional. For this research, we selected disciplines that use a teaching strategy based on collaborative learning. The grades of individual and group assessments were collected and processed statistically. We also used a questionnaire based on Likert model, and semi-structured interviews to check the perceptions of the students regarding the process. The data collected from the questionnaires suggest the efficiency of group evaluations as a method of instruction and assessment, showing a great number of statements in favor of the hypothesis that the exams conducted in groups are beneficial in teaching of Biochemistry. The analysis of semi-structured interviews revealed results that concur with those obtained in the questionnaires and suggest that group evaluations have brought significant improvement in learning and interest in Biochemistry

Increase both students motivation and learning outcomes in Collaborative Learning (CL) activities is a challenge that the Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL) community has been addressing in the past last years. The use of CSCL scripts to structure and orchestrate the CL process has been shown to be effective to support meaningful interactions and better learning, but the scripted collaboration often does not motivate students to participate in the CL process, which makes more difficult the use of scripts over time in CL activities. To deal with the motivational problems, the researchers, educators and practitioners are now looking at gamification as a solution to motivate and engage students. However, the gamification is a complex task, requiring from instructional designers and practitioners, knowledge about game elements (such as leaderboards and point systems), game design (e.g. how to combine game elements) and their impact on motivation, engagement and learning. Moreover, the gamification is too context-dependent, requiring personalization for each participant and situation. Thus, to address these issues, an ontological engineering approach to gamify CL sessions has been proposed and conducted in this dissertation. In this approach, an ontology has been formalized to enable the systematic representation of knowledge extracted from theories and best practices related to gamification. In this ontology, the concepts, extracted from practices and theories related to gamification, and identified as relevant to deal with the motivational problems in scripted collaborative learning, have been formalized as ontological structures to be used by computer-based mechanisms and procedures in intelligent-theory aware systems. These mechanisms and procedures with ontological structures aim to provide support to give advices and recommendations that will help instructional designers and practitioners to gamify CL sessions. To validate this approach, and to demonstrate its effectiveness and efficiency into deal with the motivational problems in scripted collaborative learning, four empirical studies were conducted in real situations at the University of São Paulo with undergraduate Computer Science and Computer Engineering students. The results of the empirical studies demonstrated that, for CL activities where the CSCL scripts are used as a method to orchestrate and structure the CL process, the ontological engineering approach to gamify CL scenarios is an effective and efficient solution to deal with the motivational problems because the CL sessions obtained by this approach affected in a proper way the participants motivation and learning outcomes. / Aumentar a motivação e os resultados de aprendizagem dos estudantes nas atividades de aprendizagem colaborativa é um desafio que a comunidade de Aprendizagem Colaborativa com Suporte Computacional tem abordado nos últimos anos. O uso de scripts para estruturar e orquestrar o processo de aprendizagem colaborativa demonstrou ser eficaz para dar suporte as interações significativas e um melhor aprendizado, mas a colaboração com scripts muitas vezes não motiva os alunos a participar do processo de aprendizagem colaborativa, o que dificulta o uso de scripts ao longo do tempo em atividades de aprendizgem colaborativas. Para lidar com problemas de motivação, os pesquisadores, educadores e profissionais estão agora olhando a gamificação como uma solução para motivar e envolver os alunos. No entanto, a gamificação é uma tarefa complexa, exigindo de projetistas instrucionais e profissionais, conhecimento sobre elementos do jogo (e.g. leaderboards e sistemas de pontos), design de jogos (e.g. como combinar elementos do jogo) e seu impacto na motivação, engajamento e aprendizado. Além disso, a gamificação é muito dependente do contexto, exigindo personalização para cada participante e situação. Assim, para abordar esses problemas, uma abordagem de engenharia ontologias para gamificar sessões de aprendizagem colaborativa foi proposto e desenvolvida nesta dissertação. Nessa abordagem, uma ontologia foi formalizada para possibilitar a representação sistemática de conhecimentos extraídos de teorias e melhores práticas relacionadas à gamificação. Na ontologia, os conceitos, extraídos de práticas e teorias relacionadas à gamificação, e identificados como relevantes para lidar com problemas motivacionais na aprendizagem colaborativa com scripts, foram formalizados como estruturas ontológicas a serem utilizadas por mecanismos e procedimentos informatizados em sistemas inteligentes cientes de teorias. Esses mecanismos e procedimentos com estruturas ontológicas visam fornecer suporte para dar conselhos e recomendações que ajudarão os projetistas instrucionais e profissionais a gamificar as sessões de aprendizagem colaborativa. Para validar a abordagem e demonstrar sua eficácia e eficiência em lidar com problemas motivacionais na aprendizagem colaborativa com scripts, quatro estudos empíricos foram conduzidos em situações reais na Universidade de São Paulo com estudantes de graduação em Ciência da Computação e Engenharia da Computação. Os resultados dos estudos empíricos demonstraram que, para as atividades de aprendizagem colaborativa no que os scripts são usados como um método para orquestrar e estruturar o processo da aprendizagem colaborativa, a abordagem de engenharia ontológica para gamificar cenários de aprendizagem colaborativa é um eficaz e eficiente solução para lidar com problemas motivacionais porque as sessões de aprendizagem colaborativa obtidas por essa abordagem afetaram de maneira adequada a motivação e os resultados de aprendizagem dos participantes.

Abstract This dissertation investigates high school students’ individual and interpersonal physiology of electrodermal activity (EDA) during collaborative learning in naturalistic settings. EDA is an index of sympathetic arousal, which is concomitant with cognitive and affective processes. Two data collections were organized with students working collaboratively in triads. The first one took place during the performance of a science task, and the second during two runs of a six-week advanced physics course. The data collected included EDA (measured unobtrusively using Empatica® E3 and E4 wristbands), performance measures (pre- and post-tests, task solutions, and course exam), and questionnaires on cognitive, affective, and collaborative aspects of learning. The work was reported in three articles. The results indicate that, on average, students spent more than half (60%) of the class at a low arousal level, possibly signaling relaxation, disengagement, or boredom. Most of the time (≈60–95% of the lesson), triad members were at a different arousal level, which might indicate that students took turns (alternating task-doers) in executing the task or applied some division of labor rather than truly collaborating. In terms of achievement, sympathetic arousal during the exam was a predictor of the exam grades, and pairwise directional agreement of EDA was positively and highly correlated to the dual learning gain. Arousal contagion could have occurred in up to 41% of the high arousal intervals found. The possible arousal contagion cases took place mostly on a 1:1 basis (71.3%), indicating that interactions in a collaborative learning triad seem to occur mainly between two members rather than among the three. The findings provide an ecologically-valid picture of the students’ EDA responses in the classroom, both individually and collaboratively, benefiting from the connection of arousal to cognitive and affective processes to increase the saliency of otherwise elusive phenomena. Methodologically, the study contributes to the exploration and exploitation of psychophysiological approaches for collaborative learning research. On a practical level, it provides physiological indices that could be incorporated into learning analytics dashboards to support students’ awareness and reflection, and teachers’ pedagogical practices. / Tiivistelmä Tässä väitöstutkimuksessa tarkastellaan elektrodermaalista aktiivisuutta (EDA) ja tästä johdettua sympaattista vireystilaa ja fysiologisia indeksejä, samanaikaisesti yksilöiden ja yksilöiden välisten kognitiivisten ja affektiivisten prosessien kanssa. Tutkimusaineisto kerättiin yhteisöllisen oppimisen tilanteista, joissa oppilaat työskentelivät kolmen hengen ryhmissä. Ensimmäinen osa aineistosta kerättiin oppilaiden suorittaessa luonnontieteiden alan tehtävää ja toinen kahden fysiikan syventävän kurssin aikana. Aineistoon sisältyi EDA (Empatica® E3- ja E4-rannekkeista), oppimisen mittaukset (alku- ja lopputestit, tehtävien ratkaisut ja kurssikokeet) sekä kyselylomakkeet oppimisen kognitiivisista, affektiivisista ja yhteisöllisen työskentelyn näkökulmista. Tutkimus on raportoitu kolmessa artikkelissa. Tulokset osoittavat, että opiskelijoiden sympaattisen hermoston vireystila oli keskimäärin yli puolet (60 %) luokkatyöskentelystä alhainen, mikä viittaa mahdolliseen rentoutumiseen, osallistumisen puutteeseen tai tylsistymiseen. Ryhmänjäsenet olivat suurimman osan ajasta (≈60-95 %) eri vireystilan tasoilla, mikä voi tarkoittaa, että he suorittivat tehtävää vuorotellen (tehtävän suorittajaa vaihdellen) tai jonkinlaista työnjakoa käyttäen, yhteisöllisen työskentelyn sijaan. Sympaattinen vireystila kurssikokeessa ennusti kokeen arvosanoja. Lisäksi oppilasparien EDA:n samansuuntaisuus korreloi vahvasti oppimistulosten kanssa. Yksilöiden välillä tapahtuvaa sympaattisen vireystilan ”tarttumista” on voinut esiintyä jopa 41 prosentissa todetuista korkean vireystilan intervalleista. Mahdolliset ”tarttumiset” ilmenivät enimmäkseen (71,3%) 1:1 suhteessa, mikä viittaa siihen, että vuorovaikutus yhteisöllisessä oppimisessa näyttäisi tapahtuvan pääasiassa kahden yksilön välillä kaikkien kolmen sijaan. Tulokset tarjoavat ekologisesti validin kuvan opiskelijoiden EDA-reaktioista luokkahuoneessa sekä yksilöllisesti että yhteisöllisesti tarkasteltuna, selventäen samalla kuvaa sympaattisen vireystilan yhteydestä kognitiivisiin ja affektiivisiin prosesseihin. Menetelmällisesti tutkimus kartoittaa psykofysiologisen lähestymistavan mahdollisuuksia yhteisöllisen oppimisen tutkimuksessa. Se esittelee fysiologisia indeksejä, jotka voitaisiin visualisoida oppimisen analytiikan sovelluksissa opiskelijoiden tietoisuuden ja reflektion sekä opettajien pedagogisten käytäntöjen tukemiseksi.

A presente pesquisa está situada na interseção dos estudos sobre trabalho colaborativo, argumentação em ensino de ciências e ambientes virtuais de ensino-aprendizagem. Dessa forma, trata da argumentação colaborativa apoiada por computador em aulas de química. Os objetivos contemplam a construção do ambiente virtual de ensino-aprendizagem eduqui.info, o desenho metodológico de atividades didáticas pautadas na resolução de problemas sociocientíficos apresentados no formato de estudos de caso e a elaboração de quadro analítico capaz de permitir a análise dos dados coletados, no sentido de obter respostas às seguintes questões de investigação: Em que medida as atividades didáticas realizadas no eduqui.info favoreceram a prática da argumentação? Qual a qualidade dos argumentos produzidos pelos alunos a partir da realização de tais atividades? Quais aspectos se mostraram mais relevantes e influentes para a qualidade dos argumentos? A pesquisa foi organizada em dois ciclos de planejamento, execução e análise. Na etapa de planejamento foram elaborados os estudos de caso e o eduqui.info. Na etapa de execução, alunos de um curso de bacharelado em química solucionaram os estudos de caso nas diversas fases de atividades. Inicialmente, individualmente construíram um texto e um diagrama argumentativo com as respostas iniciais ao estudo de caso. Em seguida, organizados em duplas ou em trios, discutiram colaborativamente, encontraram uma solução para o caso e produziram um texto a respeito. Por fim, de forma individual, novo texto e diagrama argumentativo foram gerados. Para a terceira etapa, foi produzido um quadro analítico que subsidiou a análise da qualidade das discussões colaborativas na perspectiva da qualidade da produção e complexidade argumentativa e qualidade e diversidade conceitual. As discussões dos grupos que solucionaram quatro estudos de caso foram investigadas com base no referido quadro. Foi verificada a tendência da produção de mais mensagens no Fórum do eduqui.info do que o mínimo exigido na atividade, o que impactou no nível de produção argumentativa. Sobre a estrutura dos argumentos elaborados nas discussões, expressiva quantidade de componentes argumentativos foi empregada, elevando o nível de complexidade argumentativa das discussões. Com relação ao nível de qualidade conceitual, foi preponderante a adequação dos argumentos científicos, tecnológicos e ambientais, construídos à luz de leis e teorias aceitas pela comunidade científica. Foi também possível indicar os textos e os diagramas iniciais como aspectos que influenciaram fortemente a prática e a qualidade da argumentação nos grupos. / This research is located at the intersection of studies regarding collaborative work, argumentation in science teaching and virtual teaching and learning environments. Thus, it addresses collaborative argumentation supported by computing in chemistry lessons. The objectives include: constructing the eduqui.info virtual teaching and learning environment, the methodological design of didactic activities based on solving socioscientific problems presented as case studies and the establishment of an analytical framework which is able to analyse the data collected in terms of obtaining answers to the following research questions: To what extent did the didactic activities carried out in eduqui.info benefit the practice of argumentation? What is the quality of the arguments put forward by students based on the performance of these activities? Which aspects were most important and influential for the quality of the arguments? The research was organized in two phases of planning, execution and analysis. In the planning stage, the case studies and the eduqui.info were developed. In the execution stage, undergraduate chemistry students solved the case studies in the various phases of activities. Initially, they individually constructed a text and an argumentative diagram using the initial responses to the case study. Afterwards, in pairs or groups of three, they discussed collaboratively, found a solution to the case study and produced a text about it. Finally, individually, a new text and argumentative diagram were produced. For the third stage, an analytical framework was made that subsidized the analysis of the quality of the collaborative discussions in the perspective of production quality and argumentative complexity, as well as quality and conceptual diversity. The discussions in the groups that solved four case studies were investigated based on the aforementioned framework. We observed that there was a tendency to produce more messages in the eduqui.info forum than the minimum required in the activity, which affected the level of argumentative production. Regarding the structure of the arguments developed in the discussions, a significant amount of argumentative components was used, raising the level of argumentative complexity of the discussions. Regarding the level of conceptual quality, the adequacy of the scientific, technological and environmental arguments, constructed considering laws and theories accepted by the scientific community, was preponderant. The texts and initial diagrams were also indicated as aspects that strongly influenced the practice and quality of argumentation in the groups.

A presente pesquisa está situada na interseção dos estudos sobre trabalho colaborativo, argumentação em ensino de ciências e ambientes virtuais de ensino-aprendizagem. Dessa forma, trata da argumentação colaborativa apoiada por computador em aulas de química. Os objetivos contemplam a construção do ambiente virtual de ensino-aprendizagem eduqui.info, o desenho metodológico de atividades didáticas pautadas na resolução de problemas sociocientíficos apresentados no formato de estudos de caso e a elaboração de quadro analítico capaz de permitir a análise dos dados coletados, no sentido de obter respostas às seguintes questões de investigação: Em que medida as atividades didáticas realizadas no eduqui.info favoreceram a prática da argumentação? Qual a qualidade dos argumentos produzidos pelos alunos a partir da realização de tais atividades? Quais aspectos se mostraram mais relevantes e influentes para a qualidade dos argumentos? A pesquisa foi organizada em dois ciclos de planejamento, execução e análise. Na etapa de planejamento foram elaborados os estudos de caso e o eduqui.info. Na etapa de execução, alunos de um curso de bacharelado em química solucionaram os estudos de caso nas diversas fases de atividades. Inicialmente, individualmente construíram um texto e um diagrama argumentativo com as respostas iniciais ao estudo de caso. Em seguida, organizados em duplas ou em trios, discutiram colaborativamente, encontraram uma solução para o caso e produziram um texto a respeito. Por fim, de forma individual, novo texto e diagrama argumentativo foram gerados. Para a terceira etapa, foi produzido um quadro analítico que subsidiou a análise da qualidade das discussões colaborativas na perspectiva da qualidade da produção e complexidade argumentativa e qualidade e diversidade conceitual. As discussões dos grupos que solucionaram quatro estudos de caso foram investigadas com base no referido quadro. Foi verificada a tendência da produção de mais mensagens no Fórum do eduqui.info do que o mínimo exigido na atividade, o que impactou no nível de produção argumentativa. Sobre a estrutura dos argumentos elaborados nas discussões, expressiva quantidade de componentes argumentativos foi empregada, elevando o nível de complexidade argumentativa das discussões. Com relação ao nível de qualidade conceitual, foi preponderante a adequação dos argumentos científicos, tecnológicos e ambientais, construídos à luz de leis e teorias aceitas pela comunidade científica. Foi também possível indicar os textos e os diagramas iniciais como aspectos que influenciaram fortemente a prática e a qualidade da argumentação nos grupos. / This research is located at the intersection of studies regarding collaborative work, argumentation in science teaching and virtual teaching and learning environments. Thus, it addresses collaborative argumentation supported by computing in chemistry lessons. The objectives include: constructing the eduqui.info virtual teaching and learning environment, the methodological design of didactic activities based on solving socioscientific problems presented as case studies and the establishment of an analytical framework which is able to analyse the data collected in terms of obtaining answers to the following research questions: To what extent did the didactic activities carried out in eduqui.info benefit the practice of argumentation? What is the quality of the arguments put forward by students based on the performance of these activities? Which aspects were most important and influential for the quality of the arguments? The research was organized in two phases of planning, execution and analysis. In the planning stage, the case studies and the eduqui.info were developed. In the execution stage, undergraduate chemistry students solved the case studies in the various phases of activities. Initially, they individually constructed a text and an argumentative diagram using the initial responses to the case study. Afterwards, in pairs or groups of three, they discussed collaboratively, found a solution to the case study and produced a text about it. Finally, individually, a new text and argumentative diagram were produced. For the third stage, an analytical framework was made that subsidized the analysis of the quality of the collaborative discussions in the perspective of production quality and argumentative complexity, as well as quality and conceptual diversity. The discussions in the groups that solved four case studies were investigated based on the aforementioned framework. We observed that there was a tendency to produce more messages in the eduqui.info forum than the minimum required in the activity, which affected the level of argumentative production. Regarding the structure of the arguments developed in the discussions, a significant amount of argumentative components was used, raising the level of argumentative complexity of the discussions. Regarding the level of conceptual quality, the adequacy of the scientific, technological and environmental arguments, constructed considering laws and theories accepted by the scientific community, was preponderant. The texts and initial diagrams were also indicated as aspects that strongly influenced the practice and quality of argumentation in the groups.