Quando são inseridas as novas Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) na cena educacional – seja na Lingüística Aplicada, seja na área ampla da Educação – especialmente quando é tratada a atuação docente e discente em ambiente virtual de aprendizagem (AVA), surgem questões sobre barreiras na pedagogia em meio digital, como dificuldades técnicas, pouca familiaridade com as tecnologias e a inadequação das propostas pedagógicas de dado curso em relação ao meio telemático. Essas e outras barreiras podem levar à evasão e/ou à pouca interação entre os participantes, fatos problemáticos quando se tem uma perspectiva educacional na qual a interação social é fundamental para a aprendizagem. Assim, a necessidade de estudos sobre iniciativas pedagógicas, para que se entenda a constituição e a manutenção de grupos em cursos a distância, observando aquilo que os mantêm coesos, aparece como relevante, principalmente em uma sociedade cada vez mais conectada com novas TICs. Partindo do pressuposto de que a interação social, aspecto necessário para a aprendizagem, se estabelece e persiste quando os aprendizes constituem um sistema complexo, que é originado e sustentado pelo benefício recíproco que tais aprendizes encontram na relação interativa, a presente tese investiga – em edições de um curso totalmente a distância sobre elaboração de materiais para a aprendizagem de línguas em meio telemático – como um grupo de professores em serviço e pré-serviço em um AVA se constitui como um sistema complexo e se mantém coeso, atingindo os objetivos curriculares inicialmente propostos. O referencial teórico que sustenta a proposta e a análise tem raízes no LELIC – Laboratório de Estudos sobre Linguagem, Interação e Cognição – e é constituído pela teoria geral dos sistemas (BERTALANFFY, 1973), pelo pensamento complexo (MORIN, 1995) e pela emergência (JOHNSON, 2003) – para observar a constituição e manutenção do sistema complexo que é o grupo em AVA – e pela teoria piagetiana das trocas qualitativas (PIAGET, 1973) e outros trabalhos relacionados (ESTRÁZULAS, 2004) – com vistas à verificação de elementos que “alimentam” o sistema complexo formado na relação interativa virtual que é objeto de estudo. / The insertion of new Information and Communication Technologies (ICTs), both in Applied Linguistics and in the broader area of Education, brings questions on the barriers against the pedagogy in a digital environment, namely, technical difficulties, unfamiliar tools and resources and inadequate pedagogical initiatives, especially when it comes to teachers’ and students’ actions in virtual learning environments (VLEs). Such barriers can result in course dropping out and/or lack of interaction among participants, which are concerning facts when one follows the educational perspective that social interaction is essential for learning. Thus, the need for studies on pedagogical initiatives, so that one understands not only the constitution but also the maintenance of distance education groups, observing the aspects which keep participants together, becomes all relevant, given the fact that society is increasingly connected with the new ICTs. Taking into consideration the presumption that social interaction, a necessary aspect for learning, is established and sustained when learners constitute a complex system, which in turn originates and is maintained by the reciprocal benefit learners find in the interactive relationship, the research investigates – in three editions of a CALL material distance learning course – how a group of pre-service and in-service teachers in a VLE constitutes a complex system which continues cohesive and reaches the objectives initially proposed in the course plan. The theoretical support and the analysis are rooted in the Laboratory of Studies on Language, Interaction and Cognition (LELIC) and it is constituted by the General System Theory (BERTALANFFY, 1973), by the Complex Thought (MORIN, 1995) and by the Emergence (JOHNSON, 2003) – in order to observe the origin and the sustainability of the complex system that is the group in the VLE – and by Piaget’s Qualitative Exchange Theory (1973) and other related research (ESTRAZULAS, 2004) – in order to identify the elements which feed the complex system emerging from the interactive relationship focused on in this study.

Este trabalho descreve a produção e uso de quatro objetos de aprendizagem informatizados, tipo jogos lógicos, na busca do prazer pelo aprendizado dos conceitos físicos no Ensino Fundamental. Procuramos empregar uma metodologia que promovesse uma aprendizagem significativa através de material potencialmente expressivo de acordo com o desenvolvimento cognitivo do aluno. Roteiros contendo práticas e textos de apoio foram elaborados para o desenvolvimento das atividades e os dividimos em quatro blocos temáticos – Astronomia, Atmosfera, Energia e Hidrosfera. Preparamos versões diferenciadas de textos para alunos e professores. Para os professores utilizamos um embasamento teórico de acordo com os princípios essenciais do cognitivismo e para os alunos priorizamos a contextualização com o cotidiano. Nesse trabalho empregamos, tanto para a produção dos objetos de aprendizagem informatizados quanto para a aplicação da metodologia, as teorias cognitivas de David Ausubel e Jean Piaget. A necessidade de interação e consideração dos conhecimentos prévios do aluno, fundamentais para Ausubel e Piaget, norteou nossa busca de um aprendizado significativo utilizando subsunçores, quando disponíveis, e organizadores prévios configurados em nosso trabalho pelas animações interativas. A implementação da metodologia aconteceu com uma quinta série do Ensino Fundamental do Instituto Estadual Ernesto Alves, de Rio Pardo/RS. Aplicado em forma de projeto, aplicamos um pré-teste no início de cada bloco temático, desenvolvemos a metodologia e finalizamos com um pós-teste como um dos instrumentos de avaliação posterior à nossa prática pedagógica. Os resultados obtidos através das avaliações quantitativas e qualitativas mostraram um ótimo desempenho dos alunos após a aplicação da metodologia e constatamos a forma prazerosa e a motivação em aprender a partir de material lúdico contemplado com objetos de aprendizagem informatizados, inclusive pelo relato realizado pelos próprios alunos. Os objetos educacionais informatizados Astronomia, TV Energia, Atmosfera e Hidrosfera produzidos para esse trabalho estão reunidos em um CD-Rom juntamente com quinze roteiros de atividades apropriados para a prática pedagógica com alunos do Ensino Fundamental. Animações, textos, figuras, instruções para a realização de práticas, códigos fonte dos objetos de aprendizagem informatizados e orientações para a confecção dos objetos convencionais também fazem parte do conteúdo deste CD-Rom. / This paper describes the production and use of four objects of learning systems, like games software, in the pursuit of pleasure at learning of physical concepts in elementary school. We tried using a methodology which required a significant learning though material potentially expressive according to the cognitive development of students. Itineraries containing texts and practices were developed to support the development of activities and divided into four thematic bloks – Astronomy, Atmosphere, Hydrosphere and Energy. Prepare different versions of texts for students and teachers. For teachers use a theoretical basis in accordance with the principles of cognitive and essential for students to prioritize contextualization with the daily. In this study used both for the production of objects of computerized learning how to apply the methodology, the theories of cognitive David Ausubel and Jean Piaget. The need for interaction and consideration of previous knowledge of the student, fundamental to Ausubel and Piaget, guided our quest for a meaningful learning using subsunçores, when available, and organizers set in our previous work by interactive animations. The implementation of methodology happened to a fifth grade of Elementar School of the Instituto Estadual Ernesto Alves, from Rio Pardo/RS. Applied-shaped design, use a pre-test at the beginning of each block thematic developed the methodology and finish a post-test as one of the instruments of further evaluation of our educational practice. The results showed an excellent performance of students after the implementation of methodology and found a way pleasurable and motivation in learning from playful covered with material objects of learning systems, including the reporting done by the students themselves. The objects Astronomy educational systems, TV Energy, Atmosphere and Hydrosphere produced for this work are gathered in a CD-ROM along with fifteen tours of activities suitable for teaching practice with students of elementary school. Animations, text, pictures, instructions for the implementation of practices, source code for the objects of learning systems and guidelines for manufacture of conventional objects are also part of the contents of this CD-ROM.

A utilização de ferramentas digitais mudou a forma como interagimos com o texto escrito. A leitura ativa, em particular, onde um leitor crítico busca no texto elementos para a satisfação de hipóteses, exige que as interfaces digitais de acesso e manipulação de material textual permitam a expressão adequada dos processos cognitivos envolvidos no ato de leitura. Para realizar a leitura ativa, entretanto, o usuário depende de mecanismos intuitivos de anotação. Nesse contexto, esse trabalho apresenta uma proposta de métricas para a determinação da utilidade de uma taxonomia de anotações e para seu ajuste. / The use of digital tools changed the way we interact with written text. In particular, the active reading, where a critical reader searches the text for elements to satisfy her hypothesis, demands fromdigital interfaces to allowthe adequate expression of cognitive processes involved in the act of reading. To perform active reading, however, the user depends on intuitive annotation mechanisms. In this context, This work presents a proposal for metrics to determine the utility of a given annotation taxonomy and to adjust it.

O objetivo geral deste trabalho é investigar a prática de metodologias interativas de ensino, em específico o método Peer Instruction, Instrução pelos Colegas (IpC) em uma tradução livre, no contexto de uma escola de educação básica brasileira. Resumidamente, procuramos responder às seguintes questões: i) Em comparação com o ensino tradicional, quais os resultados obtidos através da implementação do método IpC em uma escola de ensino básico brasileira em termos da motivação para aprender Física, engajamento cognitivo e desempenho em Testes Conceituais por parte dos alunos? ii) Como viabilizar o uso dos computadores do projeto governamental ―UCA‖ (Um Computador por Aluno) como sistema de votação para o IpC? iii) A discussão entre os colegas, no contexto de nossa pesquisa, promove a convergência para a resposta correta em testes conceituais, conforme apontado por alguns estudos na literatura? iv) Quais os principais conflitos e dificuldades que professores principiantes encontram ao utilizar o IpC? v) Que vantagens e limitações são apontadas por eles quanto ao uso do IpC como estratégia didática? Adotamos como referencial teórico a Teoria da Educação de Gowin e como referencial metodológico o estudo de caso segundo a perspectiva de Yin. A investigação realizada contou com dois estudos de caso. O primeiro foi realizado em uma turma de 34 alunos de terceiro ano do Ensino Médio de uma escola pública federal, ao longo de uma sequência didática sobre tópicos de Eletromagnetismo. Nesse estudo, observou-se que as discussões entre os colegas mostraram-se frutíferas, propiciando a participação ativa dos alunos e levando à convergência para a resposta correta. Concluiu-se que a metodologia pode ser aplicada com sucesso no contexto de uma sala de aula de ensino médio, utilizando os computadores do projeto UCA como sistema de votação, dadas as condições de infraestrutura para usá-los pelo período de duração da aula (e.g. carga nas baterias). A participação ativa dos alunos em sala de aula, aliada aos comentários positivos em relação ao método, mostram que é possível, através do método IpC, modificar a dinâmica de sala de aula, aumentando significativamente a interação interpessoal e a motivação dos alunos. O segundo estudo foi realizado com dois graduandos do curso de Licenciatura em Física, no seu período de regência no estágio de docência, os quais utilizaram o IpC pela primeira vez. Concluímos que os principais conflitos vivenciados pelos graduandos relacionam-se à escolha dos Testes Conceituais e ao comportamento dos estudantes durante a etapa da votação desses testes. Além disso, o feedback de aprendizagem dos conceitos compartilhados com os estudantes, proporcionado pelo IpC, não foi efetivamente aproveitado para guiar as atividades de ensino. Quanto às vantagens apontadas, destacam-se a discussão entre os estudantes sobre tópicos de Física e o engajamento desses em sua própria aprendizagem. Em relação às limitações, destacam-se a necessidade de tempo para refletir sobre os Testes Conceituais e a limitação do tempo de aula para resolução de problemas. / The main purpose of this work is to investigate the practice of interactive teaching methods, in particular the Peer Instruction method (PI) in the context of a Brazilian School of basic education. In short, we seek to answer the following research questions: i) What are the results produced by Peer Instruction, in a Brazilian high school, in terms of motivation to learn physics, student engagement and performance in Concept Tests compared with traditional teaching? ii) How to use OLPC (One Laptop Per Child project) computers as voting system for PI? iii) In the context of our research, does peer discussion actually promote convergence towards the correct answer in ConcepTests, as pointed out in the literature? iv) What are the major conflicts and difficulties that teachers face when using PI? v) What advantages and limitations are pointed out by teachers using PI? To answer these questions, we adopted as theoretical background Gowin’s Educational Theory and Yin’s methodological framework for case study research. The investigation included two case studies. The first study was conducted in a class of 34 students in the third year of a Federal Public High School over an instructional sequence on topics of Electromagnetism. In this study we gathered evidences about the convergence to the correct answer in the student’s responses through peer discussion. We conclude that this methodology can be successfully implemented in the context of a High School classroom using computers of the OLPC project as a voting system, given the infrastructural conditions to use them in class (e.g. batteries charge lasting, at least, the class period or electrical outlets to connect the laptops). The second study was conducted with two physics pre-service teachers applying PI for the first time. We conclude the main conflicts experienced by them are related to the choice of ConceptTests and the behavior of their students during the voting sessions. Furthermore, student’s answer to the ConcepTests has not been effectively used as feedback to guide teaching activities. Regarding the advantages, stand out the discussion among students about topics of physics and the engagement of them in their own learning. As limitations, the short time to reflect upon the ConceptTests and also to implement problem-solving activities can be highlighted.

Le sujet de la recherche porte sur la construction d’une méthodologie d’intervention dans les écoles élémentaire qui utilise des ambiants interactifs dans une perspective interdisciplinaire, et cela au sein d’une politique d’intégration scolaire. Est au centre de l’investigation la relation avec l’autre comme un moyen par lequel se construisent socialisation et singularisation dans la dynamique des interactions qui ont lieu dans les réseaux d’ ordinateurs. Nous avons analysé des répliques de dialogues entre les enfants qui’ont participé au PIEP, Projet Interdisciplinaire liant la Psychologie, l’ Informatique Éducative et la Pédagogie. La recherche a deux objectifs : d’une part, analyser dialogiquement les spécialités de l’interaction entre les eléves, participants du PIEP, dont les énoncés écrits renvoient à différentes positions de sujets, et de l’autre, d’autre part discuter les effets des relations dialogiques qui se sont les effets dans cette milieu virtuel. Pour rendre possible la réalisation de l’analyse à partir des interactions des enfants dans des réseaux d’ordinateurs, nous avons choisi de construire des ambiants virtuels pour trois groupes d’ élèves du PIEP, avec en moyenne dix participants par groupe. Les interactions ont constitué le matériau d’analyse. On a utilisé une méthodologie d’analyse inspirée des études réalisées par Mikhaïl Bakhtine sur les personnages de Dostoïevski. Notre support théorique s’est basé principalement sur la philosophie du langage (Bakhtine), sur les concepts de la psychanalyse représentés par Jacques Lacan, Sigmund Freud et Maria Rita Kehl. L’analyse a cherché des indications de la constitution du personnage dans un ambiant virtuel. L’interprétation a été réalisée comme un sens trouvé dans les relations dialogiques entre les énoncés des élèves. À partir d’analyses, nous avons signalé un sujet qui se constitue dans le langage, ainsi que les personnages analysés par Bakhtine (1992). En outre, nous avons analysé le personnage qui se constitue dans la relation avec l’autre sans cesser de relever l’importance de sa propre vision. La relation je-autre a été analysée comme indispensable pour les constructions collectives, ce qui donne des possibilités pour la perspective de personnalisation, dans laquelle le sujet peut être reconnu comme en occupant une place unique et singulière dans le collectif. De cette forme, le travail à travers des ambiances interactives au sein du PIEP a ouvert des possibilités pour les relations dialogiques, en produisant du sens, en criant qualité d’auteur. / O tema da pesquisa trata-se da construção de uma metodologia de intervenção no ensino fundamental, utilizando ambientes interativos numa perspectiva interdisciplinar, dentro de uma política de inclusão. Seu propósito está relacionado à investigação da relação com o outro como um meio pelo qual ocorre a socialização e a singularização na dinâmica das interações via rede de computadores. Analisamos as réplicas de diálogo entre os participantes do Piep, projeto interdisciplinar entre a psicologia, a informática educativa e a pedagogia. A pesquisa possui dois objetivos: de um lado, analisar dialogicamente especificidades da interação entre os alunos, participantes do Piep, cujos enunciados escritos remetem a diferentes posições dos sujeitos envolvidos e, de outro, discutir efeitos das relações dialógicas produzidas na interlocução em ambiente virtual. Para que fosse possível realizar a análise com base nas interações das crianças em rede de computadores, optou-se por construir ambientes virtuais para três grupos de alunos do Piep, nos quais havia em média dez participantes cada. As interações tornaram-se material a ser analisado. Utilizamos uma metodologia de análise inspirada nos estudos das personagens de Dostoiévski realizado por Mikhail Bakhtin. O referencial teórico está fundamentado principalmente na filosofia da linguagem, a partir de Bakhtin, mediado por conceitos da psicanálise representados por Jacques Lacan, Maria Rita Kehl e Sigmund Freud. A análise buscou indicações da constituição da personagem em ambiente virtual. A interpretação da personagem foi realizada como um sentido encontrado nas relações dialógicas entre os enunciados dos alunos. A partir da análise apontamos para um sujeito que se constitui na linguagem, assim como as personagens, analisadas por Bakhtin. Além disso, analisamos a personagem constituindo-se na relação com o outro sem deixar de salientar a importância da sua própria visão. A relação eu/outro foi analisada como imprescindível para as construções coletivas, possibilitadora para a perspectiva de personalização, na qual o sujeito pode ser reconhecido ocupando um lugar único e singular em meio ao coletivo. Desta forma, o trabalho através de ambiente interativo na proposta do PIEP abriu possibilidades para as relações dialógicas, produzindo sentidos, criando posições de autoria.

Esta tese apresenta uma pesquisa para detectar os alunos que evidenciam sinais de frustração em atividades de ensino e de aprendizagem na área de Algoritmos, para então, auxiliá-los com ações proativas de apoio. A motivação para o desenvolvimento deste trabalho advém da dificuldade dos alunos na aprendizagem dos conceitos e técnicas de construção de Algoritmos, que se constitui num dos principais fatores que levam os cursos de formação em Computação a atingir altas taxas de evasão. Na busca por diminuir tal evasão, esta pesquisa destaca a importância de considerar os estados afetivos dos alunos, procurando motivá-los a estudar e resolver suas dificuldades de entendimento da resolução de problemas usando como suporte os sistemas computacionais. Para fins de validação da pesquisa foi construída uma ferramenta para: a) inferir o estado afetivo de frustração do aluno durante a resolução dos exercícios de Algoritmos, b) ao detectar sinais associados à frustração, apresentar recursos de apoio ao aprendizado do aluno. A inferência da frustração ocorre a partir da análise das variáveis comportamentais produzidas pelas interações dos alunos com a ferramenta. O apoio consiste na exibição de um tutorial com a resolução passo a passo do exercício no qual o aluno apresenta dificuldades e na recomendação de um novo exercício com níveis de complexidade mais lineares aos conceitos trabalhados até aquele ponto da disciplina. A partir destas ações, pretende-se auxiliar a fazer com que a frustração do aluno possa ser transformada em uma oportunidade de aprendizado. Estudos de Caso foram realizados com alunos de Algoritmos do curso de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas da Faculdade de Tecnologia Senac Pelotas durante os anos de 2011 e 2012. Para identificar os padrões de comportamento dos alunos foram utilizadas técnicas de Mineração de Dados. Os resultados dos experimentos demonstraram que evidências como, o alto número de tentativas de compilação de um programa sem sucesso, o grande número de erros em um mesmo programa ou a quantidade de tempo gasto na tentativa de resolver um algoritmo, podem estar relacionadas ao estado de frustração do aluno. Além disso, em um dos experimentos foi realizado um comparativo de pré e pós-teste que demonstrou importantes avanços no aprendizado dos alunos participantes da pesquisa. / This thesis presents a research work on the detection of students who show signs of frustration in learning activities in the area of algorithms, to then assist them with proactive support actions. Our motivation for the development of this work comes from students' difficulty in learning the concepts and techniques for building algorithms, which constitutes one of the main factors for the high dropout rates of computing courses. With the intent of giving a contribution to the reduction of such evasion, this research highlights the importance of considering students' affective states, trying to motivate them to study and work out their difficulties, with the assistance of computer systems. For research validation purposes, a tool was built to: a) infer the student’s affective state of frustration while solving exercises of algorithms; b) detect signs associated with frustration, to provide resources to support student learning. The inference of frustration comes from the analysis of behavioral variables produced by the interactions of students with the tool. The support consists in displaying a tutorial with a step by step solution for the exercise in which the student shows difficulties, and the recommendation of a new exercise with more linear levels of complexity than the concepts worked until that point in the course. With these actions, our intention is to turn student's frustration into a learning opportunity. Case studies were conducted with students of Algorithms at the Faculty of Technology Senac Pelotas, in 2011 and 2012. Data mining techniques were used to identify patterns of student behavior. The experiment results showed that evidence such as the high number of attempts to compile a program without success, the large number of errors in a program or even the amount of time spent trying to solve an algorithm, might be related to the student’s frustration state. Additionally, a pre and post-test comparison showed significant progress in students' learning.

Uma nova geração de alunos, imersos em tecnologias que envolvem a utilização de mensagens de texto, mídias sociais e games, vem surgindo a cada dia, trazendo um foco diferente, uma mentalidade e um estilo de aprendizagem distinto em relação às gerações que os precederam. Estes alunos sentem-se igualmente confortáveis aprendendo em ambientes virtuais ou reais, pois não conseguem ver a diferença que separa um mundo do outro. A experiência de uso dessas tecnologias imersivas em um ambiente educacional poderia desencadear no aluno um maior engajamento e assim favorecer os processos de aprendizagem? Esta dissertação apresenta a possibilidade de utilização de um simulador social como recurso pedagógico, apresentando o recurso de simulação educativa de um conteúdo da disciplina de Física no contexto de um mundo virtual. Podemos trazer para esta situação de ensino e aprendizagem a possibilidade de reproduzir experiências pessoais, que são certamente mais significativas do que situações em que apenas apresentamos um modelo descritivo demonstrando o fenômeno. Novas possibilidades de interação e colaboração surgem neste modelo de simulação. Para tanto, foi desenvolvido um simulador que contempla um fenômeno físico estudado no primeiro ano do ensino médio, a colisão de dois corpos. A ambientação deste simulador remete o estudante a um parque de diversões, no qual ele interage com uma de suas atrações, o Carro Choque. A simulação aqui proposta busca instigar o aluno a descobrir “o que aconteceria se”. Mais que um simulador finalizado que apenas representa o fenômeno e determina qual a resposta é a correta, este simulador tem por objetivo auxiliar o aluno a observar o fenômeno e melhor compreender os conceitos a ele associados, formular suas próprias hipóteses e conclusões, tendo preferencialmente a presença de um professor que o instigue, crie as situações problema para que este aluno busque identificar as possíveis alternativas. Para validação da pesquisa, utilizou-se o simulador em uma turma de oitava série do ensino fundamental, com o objetivo de observar evidências de aprendizagem e engajamento dos estudantes no simulador proposto. Os seis alunos envolvidos na pesquisa, de cunho qualitativo, passaram por cinco etapas de observação, seguindo metodologia com base construtivista, tendo como principais referenciais os teóricos Piaget e Inhelder e Sinclair. A partir do acompanhamento dos alunos nos experimentos, foi possível observar que este modelo simulado alcançou os objetivos inicialmente propostos. A interatividade e imersão propiciados pelo ambiente virtual proporcionam um maior nível de engajamento aos alunos envolvidos na pesquisa e se mostraram facilitadores dos processos de aprendizagem relacionados aos fenômenos físicos considerados. / A new generation of students, immersed in technologies which evolve with the use of text messages, social media and games, emerges day after day, bringing a different focus, learning mechanisms different from preceding generations. These students feel equally comfortable to learn in virtual or real environments, as they do not see the difference that separates one world from the other. The experience in the use of these immersive technologies in an educational environment could trigger in the student a higher level of engagement and in this way favor learning processes? This Masters dissertation presents an investigation about the use of a social simulator as a pedagogical resource, proposing an educational simulation resource of a topic in Physics, in the context of a virtual world. One may bring for this learning situation the possibility to reproduce personal experiences, which are certainly more significant than other situations in which a descriptive model demonstrating a given phenomenon is used. New possibilities of interaction and collaboration emerge in this simulation model. A simulator has been developed involving a physics phenomenon that is studied in the first year of high school: two-body collision. The setting chosen for the simulator was an amusement park, in which the student interacts with one of its attractions, the bumper car. The simulation proposed here attempts to instigate the student to find out “what would happen if”. More than a closed simulator that only represents the given phenomenon and determines which would be the correct answer, this simulator has as a main goal to help the student to observe the phenomenon and better understand the concepts associated to it, to formulate his/her own hypotheses and conclusions, preferably working with a teacher who can instigate him, who can create problem situations for the student to try to identify possible alternatives. To validate the research, the simulator has been used in a class with the goal of observing students’ learning and engagement evidence. The six students who participated in this qualitative research went through five observation steps, following a constructivist methodology, mainly based on the theorists Piaget, Inhelder and Sinclair. The experiments demonstrated that the simulated model achieved the proposed goals. The interactivity and immersion of the virtual world enabled a higher engagement level of the students participating in the research, and facilitated learning processes related to the physical phenomenon considered.

A proposta de formação de professores do governo brasileiro para o Projeto Um Computador por Aluno (PROUCA), formulada para o território nacional, é uma iniciativa política do Ministério da Educação (MEC) destinada às trezentas escolas públicas que se afiliaram ao Projeto em sua versão piloto. Foi essa dimensão macro da formação que nos impulsionou a propor como principal questão de pesquisa: como o processo de formação continuada para o Projeto UCA emerge nas narrativas de professores de uma escola municipal da rede pública de ensino, situada em Mato Grosso? A Tese traz como pressuposto a compreensão de formação continuada como processo que se estende ao longo da vida, motivo pelo qual as demandas da realidade da Instituição e das necessidades específicas dos professores são aspectos importantes a considerar se a preocupação é, sobretudo, com a aprendizagem profissional dos professores. Para construção do referencial teórico-metodológico da pesquisa, baseamo-nos, principalmente, nos pressupostos de NÓVOA; GOODSON; IMBERNÓN; TARDIF; KRAHE; ALMEIDA e VALENTE; CARVALHO, NEVADO e MENEZES; LÉVY; LEMOS; SILVA; TEIXEIRA. Dada a particularidade da unidade de análise, a pesquisa caracteriza-se como um estudo de caso de natureza qualitativa (YIN; GOLDENBERG). Para coleta dos dados, buscamos suporte teórico para análise das narrativas de professores em GOODSON; GOODSON et al; NÓVOA; SOUZA, posto que as vozes dos professores são uma fonte potencial para compreender o sentido que atribuem a si mesmos, a suas crenças sobre educação, ao ensino, a seus processos formativos, as suas aprendizagens, experiências e práticas pedagógicas, bem como ao desenvolvimento pessoal e profissional. Para isso, lançamos mão de três encontros narrativos para realização de entrevista grupo focal (GATTI). Ao lado das entrevistas focais, realizamos entrevistas narrativas (SCHÜTZ) com vinte e sete profissionais da Escola, a coordenadora da formação UCA em Mato Grosso e uma professora, responsável pelas ações de formação na Escola. Por meio da observação participante (LÜDKE; ANDRÉ), observamos as ações de formação presencial na Escola, bem como as práticas pedagógicas em situações de uso dos laptops educacionais em sala de aula. O PPP, o PSE e o PROGITEC foram documentos usados também na pesquisa. O conjunto de dados que formaliza o corpus de análise permite observar que as precárias condições de infraestrutura física e logística das escolas, a padronização das ações formativas, a sobrecarga e fragmentação do trabalho docente, o distanciamento da proposta de formação com as reais necessidades dos professores constituíram-se nas principais causas da frustração das expectativas e aprendizagem profissional, falta de motivação e precária inclusão digital de professores e alunos na escola. O discurso de que o uso das tecnologias móveis, em larga escala, revolucionaria a educação dos alunos pelas oportunidades de exploração, experimentação e comunicação não se sustentam na realidade pesquisada, visto que, do ponto de vista pedagógico, os laptops educacionais foram usados na mesma perspectiva dos livros didáticos, de enciclopédias e dicionários e também para acessar os repositórios de conteúdos prontos na rede. Fato que contraria a proposição do Projeto UCA, focalizada em incluir professores e alunos na cultura digital e, ao mesmo tempo, incentivar a criação, a autoria e a constituição de culturas colaborativas na escola. / The Brazilian government proposal for teachers training for the One Computer per Student Project (PROUCA), formulated for the whole country, is a political initiative of the Education Ministry (MEC), which target three hundred public schools that have joined the project in a pilot version. The macro dimension of this training, propelled us to propose as the primary research question: how the process of continuing education for the UCA design emerges in the narratives of teachers from the public schools located in Mato Grosso State? The thesis presupposes the understanding of continuing education as a process that extends throughout life, which is why, the demands from the institution and the specific needs of teachers are important aspects to consider if, above all, the concern is primarily related to the teachers’ professional learning. To build the research theoretical and methodological framework, we rely mainly on the assumptions of NÓVOA; GOODSON; IMBERNÓN; TARDIF; KRAHE; ALMEIDA and VALENTE; CARVALHO, NEVADO and MENEZES; LÉVY; LEMOS; SILVA; TEIXEIRA. Given the peculiarity of the analysis, the research is characterized as a qualitative case study (YIN; GOLDENBERG). For data collection, we sought theoretical support to analyze the teachers narratives in GOODSON; GOODSON et al; NÓVOA; SOUZA, since the voices of teachers are a potential source in order to understand the meaning they attach to themselves, their beliefs about education, their formation processes, their learning, experiences and teaching practices, as well as personal and professional development. For this, we used three narrative meetings for conducting focus group interviews (GATTI). Beside the focal interviews, we conducted narrative interviews (SCHÜTZ) with twenty-seven professionals from the School, the coordinator of One Computer per Student Project (UCA) in Mato Grosso State and the responsible teacher for training activities in the School. Through participant observation (LÜDKE; ANDRÉ), was observed the actions of classroom training at the School, as well as teaching practice in situations of educational use of laptops in the classroom. The PPP, the PSE and PROGITEC documents were also used in the research. The dataset that formalizes the corpus of analysis allows us to observe that the poor condition of physical infrastructure and logistics of schools, standardized training activities, overhead and fragmentation of teaching, the distance of the proposed training with the real needs of teachers constituted the major causes of disillusionment and professional learning, lack of motivation and poor digital inclusion of teachers and students in school. The claim that the use of mobile technologies on a large scale would revolutionize the education of students through opportunities for exploration, experimentation and communication, do not hold in the studied reality, from the pedagogical point of view, the educational laptops were used in the same perspective of textbooks, encyclopedias and dictionaries, and also to access the repository of ready content available on the network. This fact contradicts the idea proposed by the One Computer per Student Project (UCA), focused on including teachers and students in digital culture and at the same time, to encourage the creation, authoring and establishment of collaborative cultures in schools.

A contribução original desta tese é um novo algoritmo que integra um aproximador de funções com alta eficiência amostral com aprendizagem por reforço em espaços de estados contínuos. A pesquisa completa inclui o desenvolvimento de um algoritmo online e incremental capaz de aprender por meio de uma única passada sobre os dados. Este algoritmo, chamado de Fast Incremental Gaussian Mixture Network (FIGMN) foi empregado como um aproximador de funções eficiente para o espaço de estados de tarefas contínuas de aprendizagem por reforço, que, combinado com Q-learning linear, resulta em performance competitiva. Então, este mesmo aproximador de funções foi empregado para modelar o espaço conjunto de estados e valores Q, todos em uma única FIGMN, resultando em um algoritmo conciso e com alta eficiência amostral, i.e., um algoritmo de aprendizagem por reforço capaz de aprender por meio de pouquíssimas interações com o ambiente. Um único episódio é suficiente para aprender as tarefas investigadas na maioria dos experimentos. Os resultados são analisados a fim de explicar as propriedades do algoritmo obtido, e é observado que o uso da FIGMN como aproximador de funções oferece algumas importantes vantagens para aprendizagem por reforço em relação a redes neurais convencionais. / This thesis’ original contribution is a novel algorithm which integrates a data-efficient function approximator with reinforcement learning in continuous state spaces. The complete research includes the development of a scalable online and incremental algorithm capable of learning from a single pass through data. This algorithm, called Fast Incremental Gaussian Mixture Network (FIGMN), was employed as a sample-efficient function approximator for the state space of continuous reinforcement learning tasks, which, combined with linear Q-learning, results in competitive performance. Then, this same function approximator was employed to model the joint state and Q-values space, all in a single FIGMN, resulting in a concise and data-efficient algorithm, i.e., a reinforcement learning algorithm that learns from very few interactions with the environment. A single episode is enough to learn the investigated tasks in most trials. Results are analysed in order to explain the properties of the obtained algorithm, and it is observed that the use of the FIGMN function approximator brings some important advantages to reinforcement learning in relation to conventional neural networks.

O processamento de textos é das tarefas mais utilizadas com o auxílio do computador. A ampla utilização da Internet e a necessidade de trabalhar em grupos, nos dias atuais, tornam necessária a existência de uma ferramenta apropriada que venha a ajudar as pessoas a produzirem documentos de forma colaborativa/cooperativa. Esse trabalho introduz o EccoLogos, um editor-web que oferece facilidades tanto no campo da edição de texto através da Internet como na coordenação de ações na tarefa de produção coletiva de um documento. O projeto dessa ferramenta tem como foco a interação. Utilizamos a teoria das trocas sociais, de Jean Piaget, para suprir o editor com elementos que venham a enriquecer o processo interativo e proporcionar possibilidades de trocas qualificativas. Ele cria um espaço de convivência interativa, facilitando o fluir de coordenações consensuais de ações entre os usuários participantes, contribuindo para um efetivo trabalho de grupo. / Word processing is one of the commonest tasks when using a computer. The wide use of the Internet and the need to work in groups these days make an appropriate tool necessary to help people produce documents in a collaborative/cooperative manner. This work introduces EccoLogos a web editor that features means both to edit text through the Internet and to coordinate action in a collective preparation of a document. This tool therefore focuses on interaction. Jean Piaget’s theory of social exchanges was used to supply the editor with elements that will enrich the interactive process and provide possibilities of quality exchanges. It creates a space of interactive coexistence facilitating the flow of consensual action coordination among participants and contributing to an effective group work.