A concepção de novas alternativas educacionais pautadas no uso de recursos tecnológicos, tem acarretado o aumento do número de pesquisas em diferentes domínios de ensino. Tem se destacado nas últimas décadas a abordagem dos Mundos Virtuais, cuja base está calcada na interatividade, visualização de objetos 3D, sensação de imersão e liberdade ao aluno para explorar os recursos didáticos disponibilizados. Desta forma, se considera necessário que o planejamento e condução das atividades propostas pelos professores nos Mundos Virtuais, estejam baseadas em uma abordagem educacional consistente e difundida no meio acadêmico. O Mastery Learning surge neste contexto como uma alternativa instigadora a ser explorada, cujos preceitos estão baseados na realização de atividades de reforço e na avaliação constante do aluno, que buscam resultar na aprendizagem com maestria dos conteúdos abordados. O potencial a ser explorado nestas duas áreas resultou na construção deste trabalho de Tese, que teve como objetivo a proposição de um método de ensino pautado na aprendizagem com o uso dos Mundos Virtuais e preceitos do Mastery Learning. O método proposto engloba a aplicação de atividades presenciais e complementares, com diversas avaliações durante as unidades trabalhadas, cujo reforço foi baseado no uso dos Mundos Virtuais de forma constante durante este período Um Estudo Piloto foi realizado na área de Computação, cujo tópico abordado foi o ensino de Algoritmos e Lógica de Programação, sendo os resultados obtidos considerados positivos, e, utilizados como base para a realização dos testes finais. Desta forma, o processo de experimentação final foi conduzido com três grupos de alunos do sexto ano em uma disciplina de Ciências, no ano letivo de 2016, e, com dois grupos de alunos do sexto ano na mesma disciplina, no início de 2017, sendo todo este processo separado em três fases distintas. Um Mundo Virtual foi construído no OpenSim contendo diversos tipos de materiais didáticos, como vídeos, slides, textos e questões, além do desenvolvimento de simulações interativas e estáticas, sendo acessado pelos alunos na modalidade a distância. Foram aplicadas diversas avaliações em cada uma das fases para averiguar o desempenho de aprendizagem dos estudantes, assim como foram monitoradas as interações dos alunos que utilizaram o Mundo Virtual e aplicados questionários de opinião sobre este processo conduzido. Para a análise dos resultados, foram empregadas técnicas estatísticas não paramétricas (Kruskal-Wallis e Wilcoxon-Mann-Whitney), além do uso de Box Plot Os resultados obtidos demonstraram um melhor desempenho nas duas primeiras fases ocorridas em 2016 do grupo que utilizou o Mundo Virtual, com relação ao grupo que optou por não utilizar nenhum ambiente, enquanto em comparação com o ambiente Moodle, os resultados do grupo do Mundo Virtual foram considerados similarmente bons ou até melhores. A terceira fase apresentou resultados novamente considerados similares ou melhores do grupo do Mundo Virtual, com relação ao grupo do Moodle. Foi constatado na análise geral que os participantes que utilizaram o Mundo Virtual tiveram um crescente desempenho, com medianas altas e adequada distribuição das notas, havendo predominância de uma menor amplitude e variabilidade destas. O sistema de monitoramento também operou de forma satisfatória, assim como, os questionários de opinião apresentaram percepções positivas sobre o método aplicado e o uso dos recursos neste ambiente. Desta forma, foi possível concluir que os resultados obtidos com o método foram instigadores e positivos, o que acarretou na validação desta pesquisa e apresentou uma clara contribuição para o meio acadêmico. / The conception of new educational alternatives based on the use of technological resources has led to the exploration of research in different domains of education, among which, the approach of Virtual Worlds has been used concisely in recent decades. Its base is focused on interactivity, visualization of 3D objects, sensation of immersion and freedom to the student to explore the didactic resources made available. In this way, it is considered necessary that the planning and conduction of the activities proposed by the teachers in the Virtual Worlds, are based on a consistent educational approach and diffused in the academic environment. Mastery Learning appears in this context as an instigating alternative to be explored, whose precepts are based on the accomplishment of activities of reinforcement and the constant evaluation of the student, that seek to result in master the contents approached. The potential to be explored in these two areas resulted in the construction of this Thesis, which had the objective of proposing a teaching method based on learning with the use of Virtual Worlds and precepts of Mastery Learning. The proposed method includes the application of face-to-face and complementary activities, with several evaluations during the units worked, whose reinforcement was based on the use of Virtual Worlds in a constant way during this period A Pilot Study was carried out in the Computing area, whose topic was the teaching of Algorithms and Logic of Programming, and the results were considered positive and used as basis for the final tests. In this way, the final experimentation process was conducted with three groups of sixth-year students in a science course in 2016, and with two groups of sixth-year students in the same discipline at the beginning of 2017, with this process separated in three phases. A Virtual World was built in OpenSim containing several types of didactic materials, such as videos, slides, texts and questions, as well as the development of interactive and static simulations, being accessed by students in their homes. Several evaluations were applied in each of the phases to ascertain the student's learning performance, as well as the interactions of the students who used the Virtual World were monitored and opinion questionnaires were applied on this process. For the analysis of the results, non-parametric statistical techniques (Kruskal-Wallis and Wilcoxon-Mann-Whitney) were used, besides the use of Box Plot. Results obtained demonstrated a better performance in the first two phases occurred in 2016 of the group that used the Virtual World, in relation to the group that chose not to use any environment, whereas in comparison to the Moodle environment, the Virtual World group results were considered similarly good or even better The third phase presented results again considered similar or better in the Virtual World group in relation to the Moodle group. It was verified in the general analysis, that the participants who used the Virtual World had a growing performance, with medians high and adequate distribution of the notes, being predominant of a smaller amplitude and variability of these. The monitoring system also operated in a satisfactory way, making it possible to map the learning trajectories and evaluate the students in the Virtual World, as well as the evaluation questionnaires presented positive perceptions about the proposed method and the use of the resources of this environment. Thus, it was possible to conclude that the results obtained with the proposed method were instigating and positive, which resulted in the validation of this research and presented a clear contribution to the academic environment.

As interações dos estudantes com os Objetos de Aprendizagem (OAs) disponibilizados por meio dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs) produzem uma quantidade significativa de dados. Estes dados deixam rastros que podem ser analisados para responder as seguintes questões: Como os estudantes circularam pelos AVAs? Quando o estudante entrou em um AVA? Quais os trajetos percorridos? Quanto tempo levou para executar uma atividade? Qual a ordem de execução das atividades? Qual a Trajetória de Aprendizagem (TA) percorrida pelo estudante? Um grande desafio na atualidade é desenvolver mecanismos de monitoramento e visualização das Trajetórias de Aprendizagem (TAs) comparando com o desempenho avaliado do estudante. Devido à grande quantidade de dados gerados, quanto mais compacta for a visualização das TAs, melhor será, não apenas para os estudantes, mas, também, para os professores envolvidos. Nesse contexto, a presente Tese se concentrou, primeiramente, nos estudos de diversas técnicas de visualização de grande quantidade de dados e, em seguida, propôs uma técnica de visualização de trajetos relacionados com a TA de cada estudante, contendo as atividades inerentes à aprendizagem pretendida. As TAs são compostas por trajetos, que podem ser seguidos conforme a sugestão do professor através de Roteiro Guiado (RG) ou conforme a escolha do estudante através de Roteiro Livre (RL), desde que o estudante possua os pré-requisitos para tal escolha. Certamente, existe, para o estudante seguir, uma ordem mais recomendada para a execução das atividades, que lhe seja mais conveniente para a apropriação ou construção do conhecimento pretendido. Assim, se é possível visualizar todos os dados sobre a realização ou não dos trajetos, tanto pelo professor quanto pelos estudantes, os próximos passos dessas atividades de aprendizagem serão melhores escolhidos Desse modo, a tese propõe um modelo gráfico espaço-temporal para a visualização dos trajetos e das TAs dos estudantes, resultantes das interações necessárias para a realização das atividades inerentes de cada trajeto em AVAs. A ideia básica é utilizar os dados obtidos das interações dos estudantes nos AVAs e gerar gráficos que serão visualizados como meio para se obter uma maior compreensão e apreensão dos Processos de Aprendizagem (PAs), de forma a buscar extrair desses dados, na medida do possível, ideias ou conhecimentos ainda poucos trabalhados nas pesquisas acadêmicas que abordam o tema. Esta pesquisa desenvolveu uma abordagem para a implementação de uma pratica pedagógica usando o sistema de visualização de informação para a representação de padrões de interação dos estudantes dentro de um espaço conceitual, no contexto educacional, tendo como embasamento as teorias da aprendizagem significativa e da autorregulação da aprendizagem Para a materialização da proposta foi desenvolvido dois experimentos sendo um na Universidade Federal Rio Grande do Sul (UFRGS) no Brasil e outra na Universidade Pedagógica (UP) em Moçambique nos quais foi feita a comparação da forma de interação dos estudantes dentro da TAs seguindo os dois roteiros propostos pelo professor o que permitiu acompanhar melhor os experimentos realizados. As análises dos resultados obtidos pelos referidos experimentos permitiram visualizar e comparar os processos de aprendizagem através das interações/navegações em OAs, da ordem de utilização dos mesmos, das Trajetórias de Aprendizagem (TAs), do tempo para percorrer a TA e também através do pré e pós-teste. Como resultado, observou-se um melhor aproveitamento pedagógico no processo em que os estudantes usaram o RL em relação aos estudantes que interagiram de forma sequencial (RG). O estudo contribui com um sistema de visualização dos trajetos realizados pelos estudantes, que permite realizar o mapeamento das atividades em AVAs, e com uma nova proposta de validação de questões de avaliação (pré-teste e pós-teste) como forma de propor melhorias nos processos educacionais. / Student's interactions with Learning Objects (LO) that are available through Virtual Learning Environments (VLE) produce a significant amount of data. These data leave traces that can be analyzed to answer the following questions: How did students interact through VLE? When did the student enter in the VLE? What are the trajectories? How long did it take to perform an activity? What is the order of execution of the activities? What is the learning trajectory (LT) fulfilled by the student? A major challenge now is to develop monitoring and visualization mechanisms of the Learning Trajectories (LT) compared to the student's assessed performance. Due to the large amount of data generated, as more compact the visualization of the LT can be, the better it will be, not only for students, but also for the teachers involved. In this context, the present thesis focused primarily on the studies of several techniques for visualizing large amounts of data and then proposed a technique for visualizing trajectories related to the LT of each student, containing the activities inherent to the intended learning. The LT are composed of routes, which can be followed according to the teacher's suggestion (Guided Roadmap - GR) or according to the student's choice (Free Roadmap - FR), provided if the student has the prerequisites for such a choice. Certainly, for the student to follow, exists a more recommended order for the execution of the activities, which is more convenient for the appropriation or construction of the knowledge intended. Thus, if it is possible to visualize all data about the accomplishment or not of the routes, by the teacher as well as the students, the next steps of these learning activities will be better chosen. Thus, the thesis proposes a space-time graphic model for the visualization of the student's paths and LT, resulting from the necessary interactions from inherent activities of each path in VLE. The basic idea is to use the data obtained from student interactions in VLE and generate graphs that will be visualized as a means to obtain a greater understanding and apprehension of the Learning Processes (LP), in order to seek to extract from this data, as possible, ideas or knowledge still few worked in the academic researches that approach the subject. This research developed an approach for the implementation of a pedagogical practice using the information visualization system to represent patterns of student interaction within a conceptual space in the educational context, based on theories of meaningful learning and self-regulation of learning. For the materialization of the proposal, two experiments were carried out, one at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) in Brazil and another at the Pedagogical University (UP) in Mozambique, in which the interaction of the students within the LT was compared in two scripts proposed by the teacher that allowed to follow better the realized experiments. Analysis of the results obtained by these experiments allowed to visualize and compare the learning processes through the interactions/navigations in LO, the order of their use, the Learning Trajectories (LT), the time to go through the LT and through the pre and post-test. As a result, a better pedagogical use was observed in the process, in which the students used the FR in relation to the students who interacted sequentially (GR). This study contributes with a visualization system of the trajectories taken by students, which allows mapping of activities in LT, and with a new proposal validation of evaluation questions (pre-test and post-test) as a way of proposing improvements in educational processes.

Será que os estudantes de hoje têm habilidades para alternar o foco, dividindo seu tempo de estudo entre duas ou mais “fontes didáticas” às quais são expostos? Nesta tese se entende por “fonte didática” toda fonte de comunicação que pode passar informações através de pessoas ou máquinas, com intuito de ensinar um conceito. Assim, pesquisou-se através de experimentos em que os estudantes eram expostos às diferentes “fontes didáticas”, sendo medidos seus desempenhos por meio de testes como forma de entender suas capacidades de aprendizagem. As TICs têm possibilitado o acesso em simultâneo a várias “fontes didáticas” por um mesmo estudante ao mesmo tempo. Embora este acesso possa ocasionar um excesso de estímulos aos aprendizes, é preciso, então, pesquisar as consequências no processo de aprendizagem: um discente que está assistindo, por exemplo, a uma aula de um bom professor e, ao mesmo tempo, através de seu celular, consulta outras fontes didáticas disponíveis, ou simplesmente decide assistir dois objetos de aprendizagem ao mesmo tempo, sendo um interativo e outro visual, ou um visual e auditivo. Esta forma de estudo é, todavia, benéfica para seu processo de aprendizagem? É justamente na busca de respostas a estas perguntas que a presente tese de doutorado investigou a forma de navegação de estudantes quando expostos a duas apresentações paralelas multimídias e multimodais, considerando o conceito de trajetórias de aprendizagem em função dos tempos de estudo envolvidos. Este estudo tem como base teórica o construtivismo e o interacionismo de Piaget, neste contexto de exploração paralela ou alternada de vários objetos de aprendizagem. A pesquisa teve natureza explicativa, abordagem quantitativa e modalidade quase-experimental. Foi desenvolvido um sistema capaz de apresentar, ao mesmo tempo, dois objetos de aprendizagem para um mesmo estudante, e de monitorar a navegação desse aprendiz. O sistema desenvolvido no âmbito dessa tese foi denominado Apresentações Adaptativas Multimídias e Multimodais (AAMM), e foi implementado em HTML, PHP, AJAX e JavaScript. Nessa pesquisa foi avaliado o desempenho dos estudantes através de dois testes diferentes (pré-teste e pós-teste), mas com os mesmos níveis de dificuldade (um antes e outro após a exploração dos objetos de aprendizagem interativos e não interativos). Após o desenvolvimento do sistema AAMM e a realização do estudo piloto apresentado na proposta da tese, foram realizados dois experimentos com o objetivo de investigar a forma de navegação dos estudantes face a duas ou mais apresentações paralelas multimídia, considerando os estilos de aprendizagem preferenciais. Foram realizados testes estatísticos de Wilcoxon e Kruskal-Wallis, e os resultados das análises mostraram evidências para afirmar que em apresentações adaptativas multimídia compostas por objetos de aprendizagem interativos e não interativos é recomendável que se priorize os objetos de aprendizagem interativos seguidos dos não interativos; estudantes que efetuam múltiplas transições entre os materiais didáticos apresentam mau rendimento; o tempo que os estudantes levam a interagir com um objeto de aprendizagem não influencia no seu aproveitamento final, mas, quanto maior o tempo de dedicação aos objetos de aprendizagem interativos maior a probabilidade de se obter bom aproveitamento nos processos de ensino e aprendizagem. / Do students today have the ability to shift focus by dividing their study time between two or more didactic sources to which they are exposed? In this thesis is meant by "didactic source" all source of communication that can pass information through people or machines, in order to teach a concept. Thus, we investigated through experiments in which students were exposed to different "didactic sources", being measured their performances through tests as a way of understanding their learning abilities. ICTs have enabled simultaneous access to several didactic resources by the same student at the same time. Although this access may lead to an excess of stimuli for learners, it is necessary to investigate the consequences in the learning process: a student who is watching, for example, a lesson of a good teacher and, at the same time, through his Cell phone, consult other educational resources available, or simply decide to watch two learning objects at once, being an interactive and another visual, or a visual and auditory. Is this form of study, however, beneficial to his learning process? It is precisely in the search for answers to these questions that the present thesis investigated the way students navigate when exposed to two multimodal and multimodal parallel presentations, considering the concept of learning trajectories according to the study times involved. This study is based on Piaget’s constructivism and interactionism, in this context of a parallel or alternating exploration of several learning objects. The research had explanatory nature, quantitative approach, and quasi-experimental modality. A system was developed capable of presenting at the same time two learning objects for the same student, and of monitoring the navigation of this learner. The system developed under this thesis was called Multimedia and Multimodal Adaptive Presentations (AAMM), and was implemented in HTML, PHP, AJAX and JavaScript. In this research, students' performance was evaluated through two different tests (pre-test and post-test), but with the same levels of difficulty (one before and one after the exploration of interactive and non-interactive learning objects). After the development of the AAMM system and the pilot study presented in the thesis proposal, two experiments were carried out to investigate the way students navigate two or more parallel multimedia presentations, considering the preferred learning styles. Wilcoxon and Kruskal-Wallis statistical tests were performed, and The results of the analyses showed evidence to affirm that in multimedia adaptive presentations composed of interactive and noninteractive learning objects it is recommended that prioritized interactive learning objects followed by non-interactive ones; Students who carry out multiple transitions between didactic materials present poor performance; The time that students take to interact with a learning object does not influence their final achievement, but the longer the time of dedication to interactive learning objects the greater the likelihood of successful achievement in the learning process.

A concepção de novas alternativas educacionais pautadas no uso de recursos tecnológicos, tem acarretado o aumento do número de pesquisas em diferentes domínios de ensino. Tem se destacado nas últimas décadas a abordagem dos Mundos Virtuais, cuja base está calcada na interatividade, visualização de objetos 3D, sensação de imersão e liberdade ao aluno para explorar os recursos didáticos disponibilizados. Desta forma, se considera necessário que o planejamento e condução das atividades propostas pelos professores nos Mundos Virtuais, estejam baseadas em uma abordagem educacional consistente e difundida no meio acadêmico. O Mastery Learning surge neste contexto como uma alternativa instigadora a ser explorada, cujos preceitos estão baseados na realização de atividades de reforço e na avaliação constante do aluno, que buscam resultar na aprendizagem com maestria dos conteúdos abordados. O potencial a ser explorado nestas duas áreas resultou na construção deste trabalho de Tese, que teve como objetivo a proposição de um método de ensino pautado na aprendizagem com o uso dos Mundos Virtuais e preceitos do Mastery Learning. O método proposto engloba a aplicação de atividades presenciais e complementares, com diversas avaliações durante as unidades trabalhadas, cujo reforço foi baseado no uso dos Mundos Virtuais de forma constante durante este período Um Estudo Piloto foi realizado na área de Computação, cujo tópico abordado foi o ensino de Algoritmos e Lógica de Programação, sendo os resultados obtidos considerados positivos, e, utilizados como base para a realização dos testes finais. Desta forma, o processo de experimentação final foi conduzido com três grupos de alunos do sexto ano em uma disciplina de Ciências, no ano letivo de 2016, e, com dois grupos de alunos do sexto ano na mesma disciplina, no início de 2017, sendo todo este processo separado em três fases distintas. Um Mundo Virtual foi construído no OpenSim contendo diversos tipos de materiais didáticos, como vídeos, slides, textos e questões, além do desenvolvimento de simulações interativas e estáticas, sendo acessado pelos alunos na modalidade a distância. Foram aplicadas diversas avaliações em cada uma das fases para averiguar o desempenho de aprendizagem dos estudantes, assim como foram monitoradas as interações dos alunos que utilizaram o Mundo Virtual e aplicados questionários de opinião sobre este processo conduzido. Para a análise dos resultados, foram empregadas técnicas estatísticas não paramétricas (Kruskal-Wallis e Wilcoxon-Mann-Whitney), além do uso de Box Plot Os resultados obtidos demonstraram um melhor desempenho nas duas primeiras fases ocorridas em 2016 do grupo que utilizou o Mundo Virtual, com relação ao grupo que optou por não utilizar nenhum ambiente, enquanto em comparação com o ambiente Moodle, os resultados do grupo do Mundo Virtual foram considerados similarmente bons ou até melhores. A terceira fase apresentou resultados novamente considerados similares ou melhores do grupo do Mundo Virtual, com relação ao grupo do Moodle. Foi constatado na análise geral que os participantes que utilizaram o Mundo Virtual tiveram um crescente desempenho, com medianas altas e adequada distribuição das notas, havendo predominância de uma menor amplitude e variabilidade destas. O sistema de monitoramento também operou de forma satisfatória, assim como, os questionários de opinião apresentaram percepções positivas sobre o método aplicado e o uso dos recursos neste ambiente. Desta forma, foi possível concluir que os resultados obtidos com o método foram instigadores e positivos, o que acarretou na validação desta pesquisa e apresentou uma clara contribuição para o meio acadêmico. / The conception of new educational alternatives based on the use of technological resources has led to the exploration of research in different domains of education, among which, the approach of Virtual Worlds has been used concisely in recent decades. Its base is focused on interactivity, visualization of 3D objects, sensation of immersion and freedom to the student to explore the didactic resources made available. In this way, it is considered necessary that the planning and conduction of the activities proposed by the teachers in the Virtual Worlds, are based on a consistent educational approach and diffused in the academic environment. Mastery Learning appears in this context as an instigating alternative to be explored, whose precepts are based on the accomplishment of activities of reinforcement and the constant evaluation of the student, that seek to result in master the contents approached. The potential to be explored in these two areas resulted in the construction of this Thesis, which had the objective of proposing a teaching method based on learning with the use of Virtual Worlds and precepts of Mastery Learning. The proposed method includes the application of face-to-face and complementary activities, with several evaluations during the units worked, whose reinforcement was based on the use of Virtual Worlds in a constant way during this period A Pilot Study was carried out in the Computing area, whose topic was the teaching of Algorithms and Logic of Programming, and the results were considered positive and used as basis for the final tests. In this way, the final experimentation process was conducted with three groups of sixth-year students in a science course in 2016, and with two groups of sixth-year students in the same discipline at the beginning of 2017, with this process separated in three phases. A Virtual World was built in OpenSim containing several types of didactic materials, such as videos, slides, texts and questions, as well as the development of interactive and static simulations, being accessed by students in their homes. Several evaluations were applied in each of the phases to ascertain the student's learning performance, as well as the interactions of the students who used the Virtual World were monitored and opinion questionnaires were applied on this process. For the analysis of the results, non-parametric statistical techniques (Kruskal-Wallis and Wilcoxon-Mann-Whitney) were used, besides the use of Box Plot. Results obtained demonstrated a better performance in the first two phases occurred in 2016 of the group that used the Virtual World, in relation to the group that chose not to use any environment, whereas in comparison to the Moodle environment, the Virtual World group results were considered similarly good or even better The third phase presented results again considered similar or better in the Virtual World group in relation to the Moodle group. It was verified in the general analysis, that the participants who used the Virtual World had a growing performance, with medians high and adequate distribution of the notes, being predominant of a smaller amplitude and variability of these. The monitoring system also operated in a satisfactory way, making it possible to map the learning trajectories and evaluate the students in the Virtual World, as well as the evaluation questionnaires presented positive perceptions about the proposed method and the use of the resources of this environment. Thus, it was possible to conclude that the results obtained with the proposed method were instigating and positive, which resulted in the validation of this research and presented a clear contribution to the academic environment.

As interações dos estudantes com os Objetos de Aprendizagem (OAs) disponibilizados por meio dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs) produzem uma quantidade significativa de dados. Estes dados deixam rastros que podem ser analisados para responder as seguintes questões: Como os estudantes circularam pelos AVAs? Quando o estudante entrou em um AVA? Quais os trajetos percorridos? Quanto tempo levou para executar uma atividade? Qual a ordem de execução das atividades? Qual a Trajetória de Aprendizagem (TA) percorrida pelo estudante? Um grande desafio na atualidade é desenvolver mecanismos de monitoramento e visualização das Trajetórias de Aprendizagem (TAs) comparando com o desempenho avaliado do estudante. Devido à grande quantidade de dados gerados, quanto mais compacta for a visualização das TAs, melhor será, não apenas para os estudantes, mas, também, para os professores envolvidos. Nesse contexto, a presente Tese se concentrou, primeiramente, nos estudos de diversas técnicas de visualização de grande quantidade de dados e, em seguida, propôs uma técnica de visualização de trajetos relacionados com a TA de cada estudante, contendo as atividades inerentes à aprendizagem pretendida. As TAs são compostas por trajetos, que podem ser seguidos conforme a sugestão do professor através de Roteiro Guiado (RG) ou conforme a escolha do estudante através de Roteiro Livre (RL), desde que o estudante possua os pré-requisitos para tal escolha. Certamente, existe, para o estudante seguir, uma ordem mais recomendada para a execução das atividades, que lhe seja mais conveniente para a apropriação ou construção do conhecimento pretendido. Assim, se é possível visualizar todos os dados sobre a realização ou não dos trajetos, tanto pelo professor quanto pelos estudantes, os próximos passos dessas atividades de aprendizagem serão melhores escolhidos Desse modo, a tese propõe um modelo gráfico espaço-temporal para a visualização dos trajetos e das TAs dos estudantes, resultantes das interações necessárias para a realização das atividades inerentes de cada trajeto em AVAs. A ideia básica é utilizar os dados obtidos das interações dos estudantes nos AVAs e gerar gráficos que serão visualizados como meio para se obter uma maior compreensão e apreensão dos Processos de Aprendizagem (PAs), de forma a buscar extrair desses dados, na medida do possível, ideias ou conhecimentos ainda poucos trabalhados nas pesquisas acadêmicas que abordam o tema. Esta pesquisa desenvolveu uma abordagem para a implementação de uma pratica pedagógica usando o sistema de visualização de informação para a representação de padrões de interação dos estudantes dentro de um espaço conceitual, no contexto educacional, tendo como embasamento as teorias da aprendizagem significativa e da autorregulação da aprendizagem Para a materialização da proposta foi desenvolvido dois experimentos sendo um na Universidade Federal Rio Grande do Sul (UFRGS) no Brasil e outra na Universidade Pedagógica (UP) em Moçambique nos quais foi feita a comparação da forma de interação dos estudantes dentro da TAs seguindo os dois roteiros propostos pelo professor o que permitiu acompanhar melhor os experimentos realizados. As análises dos resultados obtidos pelos referidos experimentos permitiram visualizar e comparar os processos de aprendizagem através das interações/navegações em OAs, da ordem de utilização dos mesmos, das Trajetórias de Aprendizagem (TAs), do tempo para percorrer a TA e também através do pré e pós-teste. Como resultado, observou-se um melhor aproveitamento pedagógico no processo em que os estudantes usaram o RL em relação aos estudantes que interagiram de forma sequencial (RG). O estudo contribui com um sistema de visualização dos trajetos realizados pelos estudantes, que permite realizar o mapeamento das atividades em AVAs, e com uma nova proposta de validação de questões de avaliação (pré-teste e pós-teste) como forma de propor melhorias nos processos educacionais. / Student's interactions with Learning Objects (LO) that are available through Virtual Learning Environments (VLE) produce a significant amount of data. These data leave traces that can be analyzed to answer the following questions: How did students interact through VLE? When did the student enter in the VLE? What are the trajectories? How long did it take to perform an activity? What is the order of execution of the activities? What is the learning trajectory (LT) fulfilled by the student? A major challenge now is to develop monitoring and visualization mechanisms of the Learning Trajectories (LT) compared to the student's assessed performance. Due to the large amount of data generated, as more compact the visualization of the LT can be, the better it will be, not only for students, but also for the teachers involved. In this context, the present thesis focused primarily on the studies of several techniques for visualizing large amounts of data and then proposed a technique for visualizing trajectories related to the LT of each student, containing the activities inherent to the intended learning. The LT are composed of routes, which can be followed according to the teacher's suggestion (Guided Roadmap - GR) or according to the student's choice (Free Roadmap - FR), provided if the student has the prerequisites for such a choice. Certainly, for the student to follow, exists a more recommended order for the execution of the activities, which is more convenient for the appropriation or construction of the knowledge intended. Thus, if it is possible to visualize all data about the accomplishment or not of the routes, by the teacher as well as the students, the next steps of these learning activities will be better chosen. Thus, the thesis proposes a space-time graphic model for the visualization of the student's paths and LT, resulting from the necessary interactions from inherent activities of each path in VLE. The basic idea is to use the data obtained from student interactions in VLE and generate graphs that will be visualized as a means to obtain a greater understanding and apprehension of the Learning Processes (LP), in order to seek to extract from this data, as possible, ideas or knowledge still few worked in the academic researches that approach the subject. This research developed an approach for the implementation of a pedagogical practice using the information visualization system to represent patterns of student interaction within a conceptual space in the educational context, based on theories of meaningful learning and self-regulation of learning. For the materialization of the proposal, two experiments were carried out, one at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) in Brazil and another at the Pedagogical University (UP) in Mozambique, in which the interaction of the students within the LT was compared in two scripts proposed by the teacher that allowed to follow better the realized experiments. Analysis of the results obtained by these experiments allowed to visualize and compare the learning processes through the interactions/navigations in LO, the order of their use, the Learning Trajectories (LT), the time to go through the LT and through the pre and post-test. As a result, a better pedagogical use was observed in the process, in which the students used the FR in relation to the students who interacted sequentially (GR). This study contributes with a visualization system of the trajectories taken by students, which allows mapping of activities in LT, and with a new proposal validation of evaluation questions (pre-test and post-test) as a way of proposing improvements in educational processes.

O presente trabalho avaliou o uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) com o objetivo de melhorar os processos de ensino e de aprendizagem em cursos de engenharia. Com base na Teoria da Aprendizagem Significativa, Teoria da Carga Cognitiva, Teoria da Autodeterminação e Análise de Estilos de Aprendizagem foi desenvolvido um modelo que utiliza diagramas esquemáticos que definem caminhos possíveis de serem trilhados e assim permitir identificar trajetórias de aprendizagem conceitual. Para cada conceito a ser aprendido existem várias trajetórias de aprendizagem possíveis que podem ser modeladas através do modelo MOTRAC proposto que é uma das principais contribuições da Tese. Para mostrar a viabilidade do modelo proposto (MOTRAC) foram modelados diferentes Objetos de Aprendizagem, desenvolvidos e aplicados em situações reais de aprendizagem. Foi também mantido um grupo de controle que assistiu aulas expositivas tradicionais do mesmo conteúdo. O desempenho dos estudantes que aprenderam com os Objetos de Aprendizagem foi significativamente melhor do que o desempenho do grupo de controle devido a: (i) o Modelo de Trajetórias de Aprendizagem Conceitual garante o principal aspecto da aprendizagem significativa que é o ancoramento de novos conceitos em conceitos previamente conhecidos, (ii) os Objetos de Aprendizagem possibilitam implementar em larga escala algumas práticas da tutoria individual como o ajuste de ritmo e uma intensa interatividade de respostas; (iii) os Objetos de Aprendizagem permitem implementar processos de aprendizagem por descoberta guiada; (iv) os Objetos de Aprendizagem permitem introduzir fatores de motivação extrínseca, como atribuição de pontos adicionais a estudantes que resolvam questões; (v) os Objetos de Aprendizagem podem ser utilizados a qualquer hora, em qualquer lugar, permitindo que o estudante escolha hora e lugar mais convenientes para a aprendizagem. Outro aspecto relevante apresentado diz respeito à necessidade de um número mínimo de estudantes para assegurar a viabilidade econômica do desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem. A metodologia proposta aborda os processos de ensino e aprendizagem sob uma perspectiva de projeto, isto é, adota uma linguagem que facilita a sua adoção por parte de professores que estejam mais familiarizados com as práticas de projeto do que com as teorias de aprendizagem. / This work evaluates the use of Information and Communication Technology to improve learning and teaching processes in engineering courses. Based on Meaningful Learning Theory, Cognitive Load Theory, Auto-determination Theory and Learning Styles Analysis, a model that uses schematic diagrams to describe meaningful learning trajectories has been developed. These diagrams are used to project meaningful learning objects in a framework called Project Based on Learning Trajectories. Learning Objects produced with this framework have been used in experimental studies that compare the performance of students who have learned using Learning Objects against the performance of students who have learned in typical engineering classrooms. A comparative analysis of knowledge tests shows significant better performance of students who learned using Learning Objects due the following reasons: i) The proposed Model of Meaningful Learning Objects and Project Based on Learning Trajectories framework ensures a Learning Object development that presents propositions connecting new information to students’ previous knowledge, i. e. it assures the main factor of meaningful learning; ii) Learning Objects implement some common practices of one-to-one tutorial as the individual learning pace adjust and intense interactivity; iii) Learning Objects allow to implement a guided discover learning process; iv) Learning Objects allow to introduce extrinsic motivational factors, as the attribution of additional points to students who solve the proposed questions; v) Learning Objects may be executed anytime and anywhere, allowing the students to choose place and time more convenient than the scheduled classrooms. The findings of this work show evidences of the potential effectiveness of the proposed project framework. Other relevant aspect of developing Learning Objects presented refers to the need of a minimum number of users in order to assure economic viability. The proposed framework of Project Base on Learning Trajectories introduces an engineering approach to the learning and teaching processes. This new approach potentially brings to engineering a new perspective of using the project and design engineering skills to actuate improving learning and teaching processes.

O presente trabalho avaliou o uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) com o objetivo de melhorar os processos de ensino e de aprendizagem em cursos de engenharia. Com base na Teoria da Aprendizagem Significativa, Teoria da Carga Cognitiva, Teoria da Autodeterminação e Análise de Estilos de Aprendizagem foi desenvolvido um modelo que utiliza diagramas esquemáticos que definem caminhos possíveis de serem trilhados e assim permitir identificar trajetórias de aprendizagem conceitual. Para cada conceito a ser aprendido existem várias trajetórias de aprendizagem possíveis que podem ser modeladas através do modelo MOTRAC proposto que é uma das principais contribuições da Tese. Para mostrar a viabilidade do modelo proposto (MOTRAC) foram modelados diferentes Objetos de Aprendizagem, desenvolvidos e aplicados em situações reais de aprendizagem. Foi também mantido um grupo de controle que assistiu aulas expositivas tradicionais do mesmo conteúdo. O desempenho dos estudantes que aprenderam com os Objetos de Aprendizagem foi significativamente melhor do que o desempenho do grupo de controle devido a: (i) o Modelo de Trajetórias de Aprendizagem Conceitual garante o principal aspecto da aprendizagem significativa que é o ancoramento de novos conceitos em conceitos previamente conhecidos, (ii) os Objetos de Aprendizagem possibilitam implementar em larga escala algumas práticas da tutoria individual como o ajuste de ritmo e uma intensa interatividade de respostas; (iii) os Objetos de Aprendizagem permitem implementar processos de aprendizagem por descoberta guiada; (iv) os Objetos de Aprendizagem permitem introduzir fatores de motivação extrínseca, como atribuição de pontos adicionais a estudantes que resolvam questões; (v) os Objetos de Aprendizagem podem ser utilizados a qualquer hora, em qualquer lugar, permitindo que o estudante escolha hora e lugar mais convenientes para a aprendizagem. Outro aspecto relevante apresentado diz respeito à necessidade de um número mínimo de estudantes para assegurar a viabilidade econômica do desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem. A metodologia proposta aborda os processos de ensino e aprendizagem sob uma perspectiva de projeto, isto é, adota uma linguagem que facilita a sua adoção por parte de professores que estejam mais familiarizados com as práticas de projeto do que com as teorias de aprendizagem. / This work evaluates the use of Information and Communication Technology to improve learning and teaching processes in engineering courses. Based on Meaningful Learning Theory, Cognitive Load Theory, Auto-determination Theory and Learning Styles Analysis, a model that uses schematic diagrams to describe meaningful learning trajectories has been developed. These diagrams are used to project meaningful learning objects in a framework called Project Based on Learning Trajectories. Learning Objects produced with this framework have been used in experimental studies that compare the performance of students who have learned using Learning Objects against the performance of students who have learned in typical engineering classrooms. A comparative analysis of knowledge tests shows significant better performance of students who learned using Learning Objects due the following reasons: i) The proposed Model of Meaningful Learning Objects and Project Based on Learning Trajectories framework ensures a Learning Object development that presents propositions connecting new information to students’ previous knowledge, i. e. it assures the main factor of meaningful learning; ii) Learning Objects implement some common practices of one-to-one tutorial as the individual learning pace adjust and intense interactivity; iii) Learning Objects allow to implement a guided discover learning process; iv) Learning Objects allow to introduce extrinsic motivational factors, as the attribution of additional points to students who solve the proposed questions; v) Learning Objects may be executed anytime and anywhere, allowing the students to choose place and time more convenient than the scheduled classrooms. The findings of this work show evidences of the potential effectiveness of the proposed project framework. Other relevant aspect of developing Learning Objects presented refers to the need of a minimum number of users in order to assure economic viability. The proposed framework of Project Base on Learning Trajectories introduces an engineering approach to the learning and teaching processes. This new approach potentially brings to engineering a new perspective of using the project and design engineering skills to actuate improving learning and teaching processes.

Face aux multiples évolutions que connait le monde des affaires, les entreprises sont amenées à s'ajuster continuellement à leur environnement. Dans notre thèse, nous avons fait le choix de nous intéresser aux Moyennes Entreprises Familiales car la littérature suggère qu'elles ont des spécificités qui donnent naissance à une dynamique d'apprentissage particulière. Dans le but de comprendre quels sont les acteurs, les objets et les vecteurs de l'apprentissage organisationnel dans ce type d'entreprises, nous avons mené quatre études de cas dans le contexte marocain. Nos résultats montrent qu'au-delà de certains éléments communs, les Moyennes Entreprises Familiales peuvent avoir des configurations d'apprentissage très différentes et parfois non spécifiques. Ce travail constitue un premier pas pour combler le vide théorique et empirique qui existe sur le sujet et lance le débat sur la question de la spécificité. / In today's fast-paced, competitive and unpredictable environment, companies are facing new challenges. In this thesis, we focus on Medium-sized Family Businesses, since the literature suggests that they have specific features that give rise to a particular learning dynamic. In order to understand what are the objects, the actors and the vectors of organizational learning in these companies, we conducted four case studies in the moroccan context. Our results show that beyond certain common elements, Medium-sized Family Businesses can have very different and sometimes non-specific learning configurations. This work is a first step to bridge the theoretical and empirical gap that exists on the topic and it launches the debate on the issue of specificity.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denilson Goncalves Pereira.pdf: 7924777 bytes, checksum: 477a51645572c92238dd48b6a98b1d8e (MD5) Previous issue date: 2011-05-26 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / The present work is part of a project that aims to examine how teaching proposal in the classroom can be organized and developed, exploring the everyday contexts in other areas of knowledge and of mathematics itself, with a view to building some expectations learning. Our research involves three mathematics teachers from public schools in São Paulo, each one with a class of Grade 3 High School, during the night, totaling 122 students. The guest teachers work in school EE Padre Anchieta located in Diadema (SP). The project aims to contribute to the professional development of teachers in a consistent manner which is intended to be his practice in the classroom, through a strategy of closely linking theory, teaching practice and research. Through the collaborative work and the hypothetical learning trajectory (HLT), we believe that teachers can reflect about their teaching practice, focusing on a teaching strategy in which the student is motivated to investigate and assign meaning to their learning autonomously. After the teachers know the whole project and the primary HLT by the teacher researcher, with assistance from teachers applicators, that develop a course in class. During this stage, the researcher observed and recorded with audio recordings and notes, teachers reported applicators, along with the protocols of the students, which occurred in each proposed activity, pointing out the mistakes, difficulties, interactions, assumptions that were questioned in elaboration of the trajectory and other observations / O presente trabalho faz parte de um projeto que tem por objetivo analisar o modo como podem ser organizadas e desenvolvidas propostas didáticas em sala de aula, explorando contextos do cotidiano, de diversas áreas de conhecimento e da Matemática, com vistas a contemplar algumas expectativas de aprendizagem. Nossa pesquisa envolve três professores de Matemática da rede pública estadual paulista, cada qual com uma turma da terceira série do Ensino Médio, período noturno, totalizando 122 alunos. Os professores convidados atuam na E.E. Padre Anchieta, localizada em Diadema. O projeto visa a contribuir para o desenvolvimento profissional dos professores de forma coerente com o que se pretende que seja sua prática em sala de aula, mediante uma estratégia de estreita articulação entre teoria, prática docente e pesquisa. Por meio de uma trajetória hipotética de aprendizagem (THA) e do trabalho colaborativo, acreditamos que o professor pode refletir sobre sua prática docente, privilegiando uma estratégia de ensino na qual o aluno seja motivado a investigar e atribuir significado a sua aprendizagem de forma autônoma. A THA preliminar foi elaborada pelo professor pesquisador, com a contribuição dos professores aplicadores, e cada um destes a desenvolveu em uma turma. Nessa etapa, o pesquisador fez observações e registro, por meio de gravações de áudio e anotações, enquanto os professores aplicadores relataram, junto com os protocolos dos alunos, o que ocorreu em cada atividade proposta, apontando os erros, dificuldades, interações, hipóteses que foram questionadas na elaboração da trajetória, além de outras observações

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_monica_karrer.pdf: 4496363 bytes, checksum: 61d3cacfa738245e2438eed6a5c161e1 (MD5) Previous issue date: 2006-06-08 / Pontificia Universidade de São Paulo / This study addressed questions related to the teaching and learning of Linear Algebra in Higher Education. More precisely, it involved the design of activities which concerned the mathematical object linear transformations and which engaged learners in exploring the conversion of registers in a dynamic geometry environment. The aim was to investigate the learning trajectories of university students and the impact of the didactical choices which characterized the teaching approach. The study was organized into two phases. In the first, preliminary studies along with theoretical considerations led to the formulation of hypotheses and to the identification of the conceptual tools to be used in the analysis of the learning trajectories. Using as a theoretical framework Duval s theory of semiotic representation registers (1995, 2000, 2003), during this phase the registers and conversions present in sections on linear transformations in both Linear Algebra and Computational Graphics textbooks were analyzed. In addition, eighty-six students of Computer Science completed a questionnaire about linear transformation. These studies highlighted difficulties in relation to the exploration of different semiotic registers on the part of the students, particularly as concerned matrixial and graphical registers. In the second phase, which employed the methodology of Design Experiments (COBB et al., 2003), activities were developed to explore the diverse representation of planar linear transformations using Cabri-Géomètre and paper&pencil environments. Six students of Computational Engineering at a private university in the city of São Paulo participated in the experiment. The results indicated evolutions in the subjects understandings of the conditions for determinating linear transformations and of the particularities of their graphs, as well as a more comprehensive mastery of diverse representations and conversions. Analysis of students trajectories also revealed how students strategies were mediated by characteristics of the tasks and the computational environment. / Este estudo trata de questões relativas ao ensino e à aprendizagem de conceitos da Álgebra Linear no ensino superior. Mais precisamente, esta pesquisa envolveu o design de atividades sobre o objeto matemático transformação linear , explorando a conversão de registros em um ambiente de geometria dinâmica. Com isso buscou-se investigar as trajetórias de aprendizagem de estudantes universitários e o impacto dessas escolhas na abordagem de ensino. O trabalho foi organizado em duas fases. Na primeira, realizaram-se estudos preliminares e desenvolvimentos teóricos para a formulação de hipóteses de trabalho e identificação de ferramentas conceituais para a análise das trajetórias. Com base na teoria dos registros de representação semiótica de DUVAL (1995, 2000, 2003), analisou-se a exploração dos registros e conversões presentes no conteúdo das transformações, tanto nos livros didáticos de Álgebra Linear quanto nos de Computação Gráfica. Ainda, aplicou-se um questionário sobre transformações lineares a oitenta e seis (86) estudantes da área de Computação. Estes estudos apontaram deficiências e dificuldades com relação à exploração de diferentes registros por parte dos estudantes, principalmente os registros matricial e gráfico. Na segunda fase, com base na metodologia de Design Experiments (COBB et al., 2003), foram concebidas atividades de exploração das diversas representações de transformações lineares planas, nos ambientes Cabri-Géomètre e papel&lápis. Seis (6) estudantes do curso de Engenharia da Computação de uma instituição particular de ensino superior da cidade de São Paulo participaram do experimento. Os resultados revelaram evoluções dos sujeitos na compreensão das condições de determinação de transformações lineares e de particularidades gráficas inerentes a estas, além de um domínio mais amplo das diversas representações e de suas conversões. Por fim, foram observados efeitos específicos nas estratégias dos estudantes relacionados às características das tarefas e do ambiente computacional.