O presente trabalho visa relacionar a Educação Infantil e os Anos Iniciais do Ensino Fundamental com o uso de ambientes virtuais de aprendizagem (AVAs) e tem como objetivo principal o desenvolvimento de arquiteturas pedagógicas, voltadas para essas etapas de ensino. Para tanto, os objetivos específicos compõem-se da construção de um AVA destinado a crianças e professores no contexto escolar e também de propostas de planejamento pedagógico em tal ambiente. Paralelamente, desenvolveram-se objetos de aprendizagem, abarcando as temáticas do presente estudo. A metodologia empregada foi a pesquisa participante, a partir da qual foram realizados os seguintes procedimentos: (1) coleta de dados para a construção do ambiente virtual de aprendizagem PLANETA ROODA; (2) curso de extensão para a instrumentalização de professores de Educação Infantil e Anos Iniciais do Ensino Fundamental; (3) desenvolvimento de objetos de aprendizagem para a formação de educadores dessas etapas de ensino; e (4) projeto-piloto de utilização do PLANETA ROODA em escola. Com isso a pesquisadora, juntamente com a equipe do NUTED (Núcleo de Tecnologia Digital aplicada à Educação), construiu o ambiente PLANETA ROODA, disponível em http://www.nuted.edu.ufrgs.br/planetarooda. Esse AVA foi validado por meio das professoras de uma escola particular de Porto Alegre, no curso de extensão e no projeto-piloto, com a participação das crianças de Jardim B (Educação Infantil) e 2ª série (Ensino Fundamental). Buscou-se, assim, desenvolver arquiteturas pedagógicas na escola, que são compostas de planejamento pedagógico, de recurso informático e de conteúdos. Também os dados para o aperfeiçoamento do ambiente foram levantados. Esse trabalho possibilitou à pesquisadora uma reflexão acerca do planejamento pedagógico e sobre as implicações da informática nas escolas, especialmente quanto ao uso de ambientes virtuais de aprendizagem. Paralelamente, levantaram-se problemáticas no que diz respeito à carga de trabalho dos professores, ao excesso de conteúdos e de atividades, bem como quanto à importância das interações entre os sujeitos para potencializar aprendizagens na escola, as quais podem ser apoiadas pelos AVAs. / This paper aims to relate Education at Kindergarten and the First Years of Elementary Education to the use of Virtual Learning Environments (VLEs). Its main objective is the development of pedagogical architectures for these educational steps. Specific objectives are to build a VLE for children and their teachers at school as well as to offer a pedagogic planning for such environment. Also, learning projects involving the subjects of this study were developed. The method is the participatory research that was the basis for the following procedures: (1) data collection to build the virtual learning environment PLANET ROODA.; (2) extension course to train kindergarten and elementary school teachers and provide them with instruments; (3) the development of learning objects to train these teachers, and (4) pilot project to use PLANET ROODA at schools. Thus, the author and the team of NUTED (Núcleo de Tecnologia Digital aplicada à Educação) [Center of Digital Technology applied to Education] built the environment of PLANET ROODA, which is available at www.nuted.edu.ufrgs.br/planetarooda. This VLE was validated by the teachers of a private school in Porto Alegre, RS, Brazil, during the extension school and the pilot project was applied with the participation of children from Kindergarten B and second grade (Elementary School). In this school, pedagogical architectures composed of pedagogical planning, information technology resources, and contents were developed. Data referring to environment improvement were also obtained. This study allowed the author to reflect about pedagogical planning and the importance of using virtual learning environments. Problems related to the teacher’s additional work load, to excessive activities and contents, and to the relationships among subjects, in order to improve learning at schools were assessed. These may be supported by VLEs.

Este trabalho apresenta uma interpretação sobre a cooperação humana, particularmente sobre a cooperação na ação, no contexto da Epistemologia Genética e a emprega enquanto fundamento teórico para definir um conjunto de requisitos para agentes computacionais e sistemas multiagente. A cooperação na ação é a realização conjunta de operações concretas que se coordenam entre si. Uma operação concreta é aquela que se apóia na realidade, que é efetuada sobre objetos que podem ser manipulados, e sua origem é motora, perceptiva ou intuitiva. Para isso, este trabalho foi elaborado em três frentes distintas: os estudos, análises e discussões teóricas; o desenvolvimento de softwares; e a realização de experimentos práticos. Os estudos teóricos que fundamentaram a interpretação da cooperação centraram-se no terceiro período do desenvolvimento cognitivo. É nesta fase que ocorrem importantes construções cognitivas, com significativo progresso individual e social, em o comparando com os períodos anteriores. Nele, o indivíduo se torna capaz de realizar operações, tanto quando atua sozinho (operações sujeito/objeto), quanto com outros indivíduos (operações sujeito/sujeito), e a capacidade de operar é pré-requisito para a cooperação. Além disso, é a partir deste período que ele passa a construir sua escala de valores, paulatinamente e de maneira cada vez mais autônoma, através da qual faz avaliações e determina interesses.A interpretação da cooperação também se baseou em experimentos práticos realizados com pré-adolescentes. Para isso, se definiram, projetaram e implementaram diversos softwares, e, dentre eles o Jogo Cooperativo das Figuras Geométricas. Este jogo possibilita que dois ou três indivíduos joguem contra um agente computacional, utilizando cartas de um baralho constituído por um conjunto limitado de figuras geométricas, de cores e tamanhos variados, e que permite, em cada partida, que os indivíduos realizem operações conjuntas para vencer o agente computacional. Isto viabilizou o acompanhamento da prática da cooperação na ação entre 100 pré-adolescentes. Em especial se pôde acompanhar a realização de operações lógico-matemáticas e de valores por parte desses indivíduos. A partir desses estudos, experimentos e análises, foi possível redefinir, projetar e implementar cinco versões diferentes do Jogo Cooperativo das Figuras Geométricas para ser jogado por agentes computacionais, exclusivamente. Agentes computacionais são entidades virtuais ativas, inseridas em um ambiente, capazes de nele atuar considerando informações dele percebidas e/ou de outros agentes, e, a exemplo dos seres humanos, podem cooperar entre si. É neste contexto que as noções advindas da Epistemologia Genética contribuem na condução de estudos e pesquisas sobre agentes computacionais. Os 510 testes realizados permitiram analisar, em especial, a cooperação na ação entre esses agentes, aspectos relativos a seus valores, e elementos que influenciam em sua tomada de decisão. Esses mesmos testes contribuíram para validar o conjunto de Requisitos Piagetianos para uma Arquitetura para Agentes e Sistemas Multiagente proposto. Este trabalho também faz uma contribuição do ponto de vista da articulação entre a informática e a educação. Ele propõe princípios de um processo de modelagem de trabalhos em equipe, que incluem desde a proposição até o acompanhamento desses trabalhos. Trata-se de uma proposta que visa apoiar proponentes e executores de atividades realizadas por equipes. Esta proposição parte da área de sistemas multiagente tendo em vista o trabalho pedagógico desenvolvido por seres humanos. Estes princípios abrem possibilidades imediatas de pesquisa teórico-conceituais, computacionais e experimentais. / This work presents an interpretation about human cooperation, particularly about cooperation in action, in the context of Genetic Epistemology and uses it while theoretical basis to define a group of requirements for computational agents and multi-agent systems. The cooperation in the action is the joint accomplishment of concrete operations that are mutually coordinated. A concrete operation is an operation based on reality, made on objects that can be manipulated, and its origin is motive, perceptive or intuitive. For that, this work has been elaborated in three different fronts: the studies, analyses and theoretical discussions; the development of software; and the accomplishment of practical experiments. The theoretical studies that based the interpretation of the cooperation were centered in the third period of the cognitive development. It is in this phase that important cognitive constructions occur, with significant individual and social progress, when compared to the previous periods. On it, the individual becomes able to accomplish operations, both acting alone (subject/object operations), as with other individuals (subject/subject operations), and the capacity to operate is a prerequisite for the cooperation. Furthermore, it is starting from this period that it begins to build its scale of values, gradually and in a more and more autonomous way, through which it makes evaluations and determines interests. The interpretation of the cooperation has also been based on practical experiments accomplished with preadolescents. For that, several software packages, including the Geometric Figures Cooperative Game, have been defined, designed and implemented. This game allows two or three individuals to play against an agent, using cards of a deck constituted by a limited group of geometric figures of various colors and sizes, that allow, in each game, the individuals to accomplish joint operations to beat the agent. This made possible to follow the practice of the cooperation in the action among 100 preadolescents. Especially, it was possible to follow the logical-mathematical and valued operations by those preadolescents. From those studies, experiments and analyses, it was possible to redefine, design and implement five different versions of the Geometric Figures Cooperative Game to be played exclusively by agents. Computational agents are active virtual entities, inserted in an environment, capable of acting considering information perceived from the environment and/or from other agents and, as the human beings, they can cooperate. It is in this context that the notions coming from Genetic Epistemology contribute in the conduction of studies and researches on agents. The 510 accomplished tests allowed to analyze especially the cooperation in the action among those agents, aspects related to their values, and elements that influence its decision taking. The same tests contributed to validate the group of Piagetian Requirements for an Architecture for Agents and Multi-agentes Systems. This work also makes a contribution from the viewpoint of articulation between computer science and education. It proposes principles to a modelling process for work teams, that include from the proposition to the accompaniment of those works. It is a proposal that aims to support proposers and executioners of activities accomplished by teams. This proposition starts in the area of multi-agent systems, and aims the pedagogical work developed by human beings. These principles open immediate possibilities of theoreticalconceptual, computational and experimental research.

L’éducation à distance se devellope très vite dans le monde et au Brésil, de tel sorte qu’elle est présente, aujourd’hui, dans touts les niveaux educationnels. Au Brésil, spécialement, nous voyons un offre chaque fois plus grande de cours de graduation virtuelle, accompagné de l’augmentation du nombre de personnes qui doivent travailler ensembles pour les préparer. Puis que la graduation est un point de base à la formation académique des étudiants et des professionels, nous avons choisi cet univers de recherche pour étudier comennt sont developpés les procès de construction, offre et réformulation de cours virtuels de graduation, à partir de l’interlocution – façon tipiquement humaine d’intération. Nous parlons, au long du rapport refléxive qui a resulté de cette recherche, de quelques aspects historiques de l’éducation à distance como modalité éducationnelle, comunicative e organizationelle, pour la réintégrer à la chaîne d’événements qui composent l’histoire humaine, aspects qu’on minimize ou qu’oublie, grâce à la vitesse de son developpement. Au même temps, en observant les réseaux conversationnels qui se forment entre les personnes qui composent la grille administrative, téchnologique et pédagogique responsable par un cours de graduation virtuelle, nous voulons comprendre comment chaque personne et chaque équipe se posent dans cette structure, en exerceant ses droits d’intervention et d’autorie, qui sont conséquentes de la pratique interlocutive. En utilisant le référentiel théorique de Mikhail Bakhtil (dialogisme et polyphonie, deux concepts beaucoup travaillés par la PhD Margaret Axt, orientatrice de cette recherche, dans le PGIE – UFRGS - Brésil) et Edgar Morin (compléxité et altérité), nous voulons reprendre les dimensions emotionnelles qui se cachent sous les différents niveaux intelectuels, téchnologiques et administratifs qui composent un cours de graduation par l’web, en constatant que, même qu’elle soit construite et intermédiée par les machines, et née des besoins propres du context industriel/commercial, la graduation à distance continue à être un proces intératif humain, et qu’elle doit être vue et comprise de cette forme par ceux qui la vivent, pour qu’elle puisse accomplir son rôle de promotion des humains par des humains. / A educação a distância vem se expandindo no mundo e no Brasil de maneira rápida, alcançando cada vez mais todos os níveis de educação. No Brasil, em especial, observamos uma oferta cada vez maior de cursos de graduação virtual, com conseqüente aumento do número de pessoas que se envolvem na preparação de cursos dessa natureza. Como a graduação constitui um ponto nevrálgico na formação acadêmica de estudantes e profissionais, escolhemos esse universo de pesquisa para estudar como esses processos de construção, oferta e reformulação de cursos virtuais são desenvolvidos neles, tomando a interlocução – modo tipicamente humano de interação – como eixo organizador. Abordamos, durante o relato/reflexão que resultou da pesquisa, aspectos da historicidade da educação a distância como modalidade educacional, comunicacional e organizacional, para vinculá-la à cadeia de eventos da história humana, aspecto que tende a ser minimizado e/ou esquecido, devido à velocidade de sua progressão. Ao mesmo tempo, observando as redes conversacionais que ocorrem entre as pessoas que compõem a malha administrativa, pedagógica e tecnológica responsável por um curso de graduação virtual, procuramos compreender como cada pessoa e cada equipe se posicionam nessa estrutura, no exercício da intervenção e da autoria, decorrentes das práticas interlocutivas. Utilizando os referenciais teóricos de Mikhail Bakhtin (dialogismo e polifonia, dois conceitos profusamente trabalhados pela Prof. Dra. Margarete Axt, no PGIE da UFRGS, e sob cuja orientação se desenvolveu esta pesquisa) e Edgar Morin (complexidade/alteridade), procuramos resgatar as dimensões emocionais que se ocultam nas diferentes camadas intelectivas, tecnológicas e administrativas que compõem um curso de graduação via web, constatando que, mesmo construída e intermediada pela máquina, e nascida de necessidades próprias do contexto industrial/comercial, a educação a distância, na qual os cursos virtuais de graduação se inserem, continua sendo um processo interacional humano, e que assim deve ser vista por seus vivenciadores, para que cumpra o seu papel de promoção dos humanos que dela participam, de alguma forma. / The e-learning is growing fast, in the world and in Brazil and it is present in every education levels. In Brazil, we observe the offer more and more significant of graduation on-line courses, and a growing number of people that work to prepare and develop them. The on-line graduation is a very important step in the academic formation of students and professionals, and we chose this research’s universe to study how this process of construction, offer and reformulation courses are developed, taking interlocution – typical human interactive way - by organizational axe. We discuss, during this report/reflection resulting of this research, historic aspects of e-learning that we minimize or forget, to reconnect it to the historic events chain of human history, because it is developed so fast and lots of people don’t know, even more, its origins. In the same time, we want to understand how every person and team works in these administrative, pedagogic and technological net, using interlocutive practices. Mikhail Bahktin’s (dialogism and polyphony, two concepts worked for a long time by PhD Margaret Axt, in the PGIE – UFRGS program) and Edgar Morin’s (complexity and alterity) theories are used by references, to rescue emotional dimensions hided in the different intellectual, pedagogical and administrative procedures that make up a web graduation course, which should be understood as a human interactive process to promoting humans, by humans.

Este trabalho tem como propósito examinar o efeito da representação gráfica do tempo como meio para facilitar a construção de um esquema mental capaz de acomodar os usos do Present Perfect e de seu contraste com o Simple Past em um módulo de língua inglesa mediado por computador. O Present Perfect constitui-se, reconhecidamente, em um problema para professores e alunos de língua inglesa. Dowty (1979) observa que, “com exceção do progressivo, nenhum outro tempo da língua inglesa recebeu mais atenção dos lingüistas do que o Present Perfect e mesmo assim não há um consenso geral no que se refere à sua estrutura semântica.” Dois estudos foram realizados (2003 e 2005) nos quais os participantes foram distribuídos aleatoriamente em uma de duas condições experimentais: (1) Somente texto e (2) Texto+Gráficos. No segundo estudo foram incorporados gráficos interativos, seguindo a recomendação de Peeck (1993) e o princípio de interatividade de Mayer (2002). Os dados coletados através de um pré-teste, pósteste imediato e pós-teste deslocado, foram analisados através de análises de variância (ANOVAs) de um fator e análises de variância para medidas repetidas. Os resultados das ANOVAs, aliados às respostas de um questionário aplicado logo após o pós-teste imediato sugerem que os tratamentos tiveram pouca influência na compreensão e retenção de informações a curto prazo; o princípio de fatiamento de Sweller (1988), utilizando o modelo temporal de Declerck (1986) e o modelo aspectual de Godoi (1992), aliado com o princípio de multimídia da teoria de aprendizado por multimídia de Mayer (2002), mostraram-se eficazes na compreensão e retenção a longo prazo dos usos e contrastes entre o Present Perfect e o Simple Past; e a inclusão de gráficos interativos no estudo de 2005, serviu para diminuir a confusão causada pelos gráficos estáticos, ocorrida no estudo de 2003. / The present study examined the effect of graphical representation of time in facilitating both interpretation and construction of schemata capable of accounting for the uses of the Present Perfect and its contrast with the Simple Past in an English intermediate course mediated by computer. The English Present Perfect is a wellknown troublemaker for EFL/ESL teachers and learners. Dowty (1979) observes that, “aside from the progressive, no English tense has received more attention from linguists and yet eluded a convincing analysis so completely as the Present Perfect.” Two studies were carried out (2003 and 2005) in which the students were randomly distributed between two treatments: (1) Text only and (2) Text+Graphics. In the second study, interactive graphics were added, following Peeck’s (1993) advice to improve active learning and Mayer’s (2002) interactivity principle to give students more control over the material. The data collected in the pre-test, immediate post-test and delayed post-test were analyzed through analyses of variance (ANOVAs) of one factor and repeated measures ANOVAs. The results of the ANOVAs, together with the answers of the questionnaire applied right after the immediate post-test, suggest that the treatments had low influence over the comprehension and retention of information for the immediate post-test; Sweller’s (1988) chunking principle, utilizing Declerck’s (1986) temporal model and Godoi’s (1992) aspectual model, allied with Mayer’s (2002) principle of multimedia, were effective to promote long lasting comprehension and retention of the uses of the Present Perfect and its contrast with the Simple Past; the inclusion of interactive graphics in the second study (2005), was effective to diminish the confusion caused by the static graphics utilized in the first study (2003).

O presente estudo pretendeu discutir o processo de introdução do trabalho com projetos de aprendizagem, ancorados pelas tecnologias da informação e comunicação em uma escola pública municipal de Santa Catarina. Objetivou também investigar se os possíveis efeitos da implementação dos projetos poderiam gerar transformações nas concepções e práticas pedagógicas dos professores; analisar como se organizam os tempos e espaços do ambiente escolar; buscar subsídios para um possível redirecionamento do papel do professor no processo de ensinar e aprender e contribuir para a construção de conhecimentos relacionados às inovações nos processos pedagógicos e curriculares. Os conceitos acerca dos processos de construção do conhecimento resultantes das assimilações, acomodações, perturbações, regulações e, especialmente, pela tomada de consciência foram construídos à luz da teoria piagetiana, na perspectiva de buscar entendimento sobre as possibilidades de inovações nos tempos e espaços escolares, bem como nos processos de ensinar e aprender cooperativamente. A investigação, de caráter qualitativo, focalizou as ações em uma escola de Ensino Fundamental, utilizando como instrumentos metodológicos prioritários: o diário de campo, a observação participante, um espaço informatizado de discussão e um grupo de estudos. As observações foram realizadas durante as atividades de acompanhamento sistemático a 16 educadores, com duração de aproximadamente 18 meses e nas intervenções ocorridas durante três diferentes momentos que se caracterizaram distintamente por uma série de mudanças no fazer e no pensar dos sujeitos, transpondo as barreiras dos tempos e espaços coordenados por um currículo tradicional. Os resultados sinalizam para a possibilidade de ocorrerem mudanças nos ambientes escolares através da introdução de novos organizadores do trabalho pedagógico, ancorados por processos de formação continuada em serviço, especialmente pela reflexão das próprias ações que levam a processos de tomada de consciência a respeito das possibilidades cognitivas e “trasformativas” dos educadores e educandos, mediante um trabalho cooperativo. / The present study pretended to debate the introduction process of the work with projects of learning anchored by technology of information and communication in a Public County School of Santa Catarina’s state. Intended also to investigate if the possible effects of the implementation of the projects could generate transformations in the conceptions and pedagogical practices of the teacher’s; to analyze how to organize the time and spaces of the school’s ambience; to seek for bounties for a possible redirection of the teacher’s role in the process of teaching, learning, and to contribute for a construction of knowledge related to innovations in the pedagogic process and curriculums. The concepts concerning the process of the construction of knowledgement resultant of the assimilations, accommodations, perturbations, regulations, and especially for the capture of conscience were constructed at the light of the Piaget’s Theory in the perspective of seeking acquaintance about the possibilities of the innovations in the time and school’s spaces, as well as, in the process of teaching and learning together. The investigation with qualitative nature focused the actions in a school of basic education, using as methodological instruments priorized: the camp’s diary, a participating observation, a computerized space of discussion and a study group. The observations were realized during activities of systematical accompaniment to 16 educators with approximately the duration of 18 month and interventions occurred during three different moments which characterized distinctively by a series of changes in the way of doing and thinking of the subjects transposing barriers of time and spaces coordinated by a traditional curriculum. The results signal for the possibility to occur changes in the school’s environment through the introduction of new organizers of the pedagogic work, anchored by processes of the continued formation at work, especially by the reflection of the self actions that take the process of the catching of conscience regarding the cognitive possibility and “transformative” of educators and students by means of a cooperative work.

O trabalho contextualiza historicamente, descreve e discute características de um possível perfil cognitivo dos engenheiros, atualizando-o em relação às necessidades da sociedade e da cultura contemporâneas, com base no paradigma multidisciplinar das Ciências Cognitivas, apresentado a partir da obra Como a mente funciona, de Steven Pinker, e em pesquisa bibliográfica sobre autores da área de Engenharia. Busca analisar criticamente as necessidades do ensino contemporâneo de Engenharia, identificando estratégia didáticopedagógica compatível com as características descritas no perfil. A elaboração didática de projetos foi a estratégia escolhida, por apresentar a mesma estrutura cognitiva (raciocínios, operações mentais, comportamentos, atitudes e posturas) da atividade profissional, bem como por caracterizar um contexto integrado de conceitos teóricos, atividades práticas, tomadas de decisão e vivências que deverão constituir um apoio à consolidação da memória de longa duração dos alunos, e, por conseguinte, de seu aprendizado, segundo conceitos apresentados por Roger Schank na obra Dynamic Memory Revisited. O trabalho se desenvolve com a escolha de um modelo de curso à distância estruturado a partir do mesmo paradigma, para aplicar a estratégia escolhida. Trata-se do modelo e-learning-by-doing, apresentado por Roger Schank na obra Designing world-class e-learning. São descritas atividades de planejamento, implantação e análise qualitativa de resultados de um curso-piloto à distância (com o referido modelo), de elaboração didática de um projeto de Engenharia Geotécnica, com alunos de mestrado do Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, sob coordenação do prof. Fernando Schnaid. A experiência teve excelente receptividade e aproveitamento dos alunos. O framework teórico-conceitual multidisciplinar mostrou-se enriquecedor, apontando possibilidades de continuidade da pesquisa sobre ensino de Engenharia, relacionadas ao aprofundamento do perfil dos engenheiros, ao uso didáticopedagógico de projetos e ao modelo e-learning-by-doing, todos eles com aplicação na prática docente e na formação de professores. O trabalho constituiu pesquisa para obtenção do título de doutor, no Programa de Pós-Gradução em Informática na Educação (PPGIE) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), na linha de pesquisa Paradigmas para a Pesquisa sobre Ensino Científico e Tecnológico. / This work describes and discusses engineering profile from historical, cultural and cognitive perspectives, in an attempt to fit contemporary needs based on the multidisciplinary paradigm of Cognitive Sciences. Emphasis is given to Steven Pinker’s book How the mind works and other bibliographic research reported within the Engineering domain. Needs of contemporary Engineering education are analyzed, choosing a pedagogical strategy compatible with the described profile. Didactic project making was the chosen strategy - it comprises the same cognitive structure of the professional activity, including way of thinking, mental operations, behavior, attitude and states of mind. It can also be seen as a theoretical, practical, decision making and living context that supports long term memory consolidation and, as a consequence, supports the activity of learning, following ideas presented by Roger Schank’s book Dynamic Memory Revisited. The work follows a distance learning course based on the same cognitive paradigm chosen to represent the adopted model and strategy. The strategy is based on e-learning-by-doing model introduced by Roger Schank’s book Designing world-class e-learning, which is adopted to plan and to implement an experimental distance course for a project on Geotechnical Engineering, to masters students from the Civil Engineering Graduation Program at Federal University of Rio Grande do Sul, coordinated by professor Fernando Schnaid. The experience is reported and results are qualitatively analyzed with excellent responses from students in both participation and performance. Theoretical and conceptual multidisciplinary frameworks proved to be a reach framework to present and future research related to Engineering education, engineering profile, didactic use of projects adopting the e-learning-by-doing model. This concept can be applied to graduate and undergraduate courses and to teachers´ continuous education. The work is part of the requirements designed to obtain a PhD degree at the Informatics applied to Education Graduation Program (PPGIE), from Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Brazil, in the research line of “Paradigms for the Research on Scientific and Technological Education”.

Nas últimas décadas, as mudanças sociais, econômicas, políticas na cultura, ciência e, especialmente no campo da tecnologia, vêm revolucionando as formas de comunicação e de relacionamento entre as pessoas. Algumas mudanças se configuram devido ao desenvolvimento tecnológico, especialmente no apoio à educação. A Educação a distância, na qual os processos de ensino e aprendizagem ocorrem com a utilização de meios e tecnologias de informação e comunicação, favorece o surgimento de novos espaços de convivência. Esta tese propõe uma visão de comunidade em ambiente virtual de aprendizagem específico, observando seu processo de constituição. Tendo como referência a teoria da Biologia do Conhecer, de Humberto Maturana, foi estudada a rede conversacional que se constituiu na instância do “correio”, ferramenta de comunicação em um Curso de Especialização. Buscou-se identificar o acoplamento estrutural entre os participantes do curso no espaço coordenação/tutoria e o ambiente virtual de aprendizagem e, a partir deste acoplamento, a constituição de um sistema social. Para tal, foram mapeadas as mensagens produzidas por meio da ferramenta “correio”, do ambiente, através de categorias, o que permitiu identificar tanto o acoplamento dos participantes do curso com o ambiente como a constituição do próprio sistema social, enquanto uma comunidade de aprendizagem. / In the last decades the social changes, economic, politic in the culture, science and especially changes in the field of technology are revolutionizing the ways of communication and the relationships between people. Some changes occur due to technological development, especially to support the education. The distance education, where the processes of teaching and learning occur with the use of ways and technologies of information and communication it favours the emergence of new areas of acquaintance. This theory proposes the vision of community of learning in virtual environment of specific learning, observing its process of the formation. Taking as reference the theory of the Biology Knowing of Humberto Maturana, it was studied the network conservation that constituted itself in the instance of “email”, tool of communication in a Specialization Course. It was tried to identify the structural coupling between the participants of the course in the space coordination/mentoring and the virtual environment of learning and from this coupling the establishment of a social system. So, it was mapped the massages produced from the tool “emails”, of the environment, through the category, allowing to identify both the coupling of the participants of course with environments as the creation of the own social system, while a community of learning.

A presente tese investiga o fenômeno 'projetos interdisciplinares de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA's)', destacando sua recorrência em diferentes contextos. Para tanto, realiza um estudo de caso sobre o engendramento da interdisciplinaridade na ação de projetar AVA's no Núcleo de Tecnologia Digital aplicada à Educação (NUTED) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), no qual são desenvolvidos os projetos ROODA, PLANETA ROODA e ETC. Entende-se que o debate a cerca desse tema contribui para uma reflexão sobre o desenvolvimento científico e tecnológico em informática na educação, bem como sua natureza interdisciplinar. Tal abordagem agrega uma perspectiva teórico-metodológica piagetiana, a qual orientou os questionamentos, a elocução conceitual e a coleta e as análises dos dados. Com isso, enfoca-se a construção de conhecimento a partir da interação entre sujeito (projetista) e objeto de estudo (AVA), entre sujeitos (projetistas) e entre os conhecimentos disciplinares, elucidando a interdependência entre as relações individuais, interindividuais e interdisciplinares. Também é abordado o jogo entre forma e conteúdo que caracteriza a ação de projetar e a interdisciplinaridade, de modo que os observáveis apontados e as coordenações realizadas pelos projetistas se configuram como os observáveis dessa tese. As três unidades de análise observadas nas fontes de evidência desse caso são: sistema de significações, valores coletivos e regras formais. A partir das relações entre as evidências coletadas e os pressupostos teórico- metodológicos, realizam-se coordenações que convergem para as categorias de análise, que são: relações interdisciplinares, criação de novidades e cooperação entre os projetistas. / The present dissertation investigates the phenomenon of interdisciplinary projects of virtual learning environments, highlighting its reoccurrence in different contexts. A case study was built to analyze the engendering of interdisciplinarity in the act of designing virtual learning environments at NUTED (Nucleus of Digital Technology Applied to Education) at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), where the projects ROODA, PLANETA ROODA and ETC are developed. The debate around this theme may contribute to a reflection on scientific and technological development of computers in education, as well as its interdisciplinary nature. Such approach comes with a Piagetian theoretical and methodological perspective, which guided the questions, the conceptual elocution and the collecting and analyses of data. With that, there is a focus on the construction of knowledge from the interaction between subject (designer) and the object of study (virtual learning environments), between subjects (designers), and between disciplinary knowledges, elucidating the interdependence among individuals, inter-individuals and interdisciplinars. This study also approaches the game between form and content that characterizes the act of design and interdisciplinarity, so that the observables pointed and the coordinations constructed by the designers are configured as the observables in this dissertation. The three units of analysis observed in the sources of evidence of this case study are: system of significations, collective values and formal rules. From the relationships between the collected evidence and the theoretical and methodological conjectures, comes the construction of coordinations that converge to the categories of analysis, which are: interdisciplinary relationships, novelty creation and cooperation among designers.

Este estudo relata a utilização da informática como ferramenta auxiliar do professor na prática pedagógica de Biologia no Ensino Médio, envolvendo duas pesquisas: a primeira investigou o nível de conhecimento dos professores de Ensino Médio de escolas públicas e particulares do Município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, a respeito de ferramentas de informática e conhecimentos de internet, perfazendo um total de 10 professores. Os professores responderam a um questionário, na forma de entrevista individual, na qual expuseram todas as angústias e experiências frente à utilização das novas tecnologias. Constatou-se o distanciamento da maioria dos professores em relação aos recursos de informática e internet, por não apresentarem intimidade com ferramentas computacionais. Pôde-se constatar, também, que quase todos os professores entrevistados utilizavam a internet apenas para fins sociais e de modo muito limitado (uso doméstico e esporádico, restrito à troca de e-mails) e dependiam do auxílio de familiares para a execução de tarefas mais complexas como a digitação de trabalhos na ferramenta Word. A segunda pesquisa investigou a aplicabilidade da metodologia Webquest e suas implicações no desenvolvimento e utilização de atividades didáticas experimentais de Biologia Molecular em duas turmas de terceiro ano do Ensino Médio. Para isso, foi aplicada uma atividade intitulada "Desvendando o DNA" no formato de Webquest em que os alunos tinham diversas tarefas a serem cumpridas, entre elas a extração de DNA, a construção de uma molécula de DNA em origami e sites previamente selecionados nos quais os alunos deveriam acessar e desenvolver as atividades propostas. Foi aplicado um questionário referente aos conceitos de Biologia Molecular com o intuito de analisar se a metodologia Webquest tem resultados positivos em relação ao desenvolvimento da aprendizagem. Os alunos deveriam responder a um breve questionário de avaliação no qual se manifestam de modo livre em relação às atividades desenvolvidas, com o objetivo de obter informações sobre motivação e interesse associados ao desenvolvimento das atividades. Constatou-se, na aplicação e desenvolvimento da atividade de Webquest, muita motivação e entusiasmo dos alunos num ambiente altamente colaborativo que serviu para troca de saberes que extrapolaram os conteúdos previstos. A atividade de experimentação -extração de DNA-, também despertou bastante curiosidade, pois, conforme relato dos alunos, imaginavam, após extração do DNA, conseguir visualizar a dupla hélice a "olho nu" e não apenas um material de consistência "gosmenta". / This work reports to the use of computer as tool auxiliary of the teacher in practical pedagogical of Biology in High School, involving two researches: the first one investigated the level of knowledge of the teachers of High School of public and particular schools of the Santa Maria City, Rio Grande do Sul, regarding of computer science tools and knowledge of Internet, in a total of 10 teachers. The teachers had answered to a questionnaire, in the form of individual interview, in which they display all affliction them and experiences front of the use of the new technologies. One evidenced the distance of the average teachers interviewed in respect about of the use of computer and internet tools with the students, because they don´t show intimacy with the computer science tools. What it was evidenced, too, in elapsing of the work that interviewed teachers used the internet only for social interactions and in very limited way (domestic and sporadical, restricted use to the exchange e-mails) and depended on the aid of familiar for the execution of tasks more complexes as the digitations of works in the Word tool. The second research investigated applicability of the Webquest methodology and its implications in the development and use of experimental didactic activities of Molecular Biology in two groups of third year of High School. For this, was applied an activity entitled "Unmasking the DNA" in the format of Webquest where the students had diverse tasks to be fulfilled, as the DNA extraction, the construction of a molecule of DNA in origami and sites previously selected in which the students would have access and to develop the activities proposals. A questionnaire relating to the concepts of Molecular Biology was applied with intention to analyze if the Webquest methodology have results positive in relation to the development of the learning. The students answered to a questionnaire of evaluation in which they manifested itself in free way in relation to the developed activities, with the objective to get information about motivation and interest associates to the development of the activities. It was evidenced, in the application and development of the activity of Webquest, much motivation and enthusiasm of the students in an environment highly collaborated that served for exchange to know that they had surpassed the studying contents. The activity of experimentation -DNA extraction-, also awaked sufficiently curiosity, therefore, according to report of the students, imagined, after DNA extraction, to obtain to visualize the double helix only using "naked eye" and not only a material of "mucous" consistency.

Este trabalho aborda o desenvolvimento e implementação de um Sistema Tutor Inteligente (STI), disciplina da Inteligência Artificial, disponibilizado para acesso pela World Wide Web e modelado para o domínio da Engenharia de Fundações. No planejamento desse STI optou-se pela implementação da estratégia pedagógica baseada em elaboração de projeto (Project-Based Learning - PBL), atividade que, supõe-se, contém a síntese das habilidades desejadas para o profissional da área das Engenharias. A elaboração de projetos pressupõe o diagnóstico das condições iniciais do problema a ser resolvido, o equacionamento e a síntese de conhecimento necessária para propor soluções viáveis, características que evidenciam a complexidade da ação de projetar e vêm ao encontro das necessidades complexas do ensino de Engenharia. Este tema integra o framework teórico desta Tese. Nele contextualiza-se o problema da formação do engenheiro contemporâneo, destacando-se as estratégias de raciocínio necessárias para a análise, equacionamento e proposição de soluções para problemas rotineiros no exercício profissional. Estes pressupostos são estruturados em um STI que envolve o uso de recursos computacionais com a intenção de simular a tutoria humana. Este trabalho aborda o desenvolvimento e implementação de um Sistema Tutor Inteligente (STI), disciplina da Inteligência Artificial, disponibilizado para acesso pela World Wide Web e modelado para o domínio da Engenharia de Fundações. No planejamento desse STI optou-se pela implementação da estratégia pedagógica baseada em elaboração de projeto (Project-Based Learning - PBL), atividade que, supõe-se, contém a síntese das habilidades desejadas para o profissional da área das Engenharias. A elaboração de projetos pressupõe o diagnóstico das condições iniciais do problema a ser resolvido, o equacionamento e a síntese de conhecimento necessária para propor soluções viáveis, características que evidenciam a complexidade da ação de projetar e vêm ao encontro das necessidades complexas do ensino de Engenharia. Este tema integra o framework teórico desta Tese. Nele contextualiza-se o problema da formação do engenheiro contemporâneo, destacando-se as estratégias de raciocínio necessárias para a análise, equacionamento e proposição de soluções para problemas rotineiros no exercício profissional. Estes pressupostos são estruturados em um STI que envolve o uso de recursos computacionais com a intenção de simular a tutoria humana. A estrutura interna do STI, bem como a interface, foram desenvolvidas para que o sistema tivesse condições de acompanhar o aluno durante a solução dos problemas propostos e, desta forma, inferir sobre o nível de conhecimento e aspectos do raciocínio do aluno, habilitando o sistema a agir de acordo com as estratégias implementadas. / The present work aims at developing and implementing a Intelligent Tutoring System in the field of Foundation Engineering, (ITS), a subject of Artificial Intelligence, available from World Wide Web. In the design of this system, a pedagogical strategy defined as Project-Based Learning (PBL) was adopted as a framework given the fact that it is thought to encompass all needs that are necessary in the Engineering profession. Engineering design comprises diagnosis of the boundary conditions of a problem, equation of all the intervenient factors affects its performance and a synthesis of all theoretical concepts related to the Field of knowledge, a set of characteristics that highlight the complexity associated to engineering science that should be necessarily incorporated to engineering learning and education. This frame of reference has been incorporated in the ITS, in a computation environment structured to emulate human tutorial experience. To enhance learning, the system incorporates a number of essential features: a robust model of domain that represents the knowledge of an specialist in foundation engineering, an interface capable of emulating a learning environment that relates the student to this background knowledge, a set of pedagogical schemes that are able to identify the student understanding at every step taken during the solution of case studies. A database containing a variety of multimedia sources on the subject can be accessed at any time to help students in receiving theoretical and practical information required to the solution of the problem. The ITS contains a series of case studies constructed in various levels of complexity implement to enforce students to identify the variables that are associated to each design problem. The internal structure of the system and its interface have been conceived to allow a continuous interaction with the student, capturing his understanding, identifying his needs and given assessment to theoretical information, all in line with the knowledge of the specialist and within the pedagogical implemented strategies.