Considerando os processos de mudança na sociedade e a demanda por novas formas de trabalhar com o conhecimento no ensino, discute-se um novo caminho metodológico inovador: a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP). Descrevendo suas raízes teóricas, procurou-se identificar os seus princípios orientadores a fim de formar cidadãos críticos e conscientes do mundo em que vivem. Os currículos escolares encontrados na maioria das escolas são multidisciplinares, formados por uma soma de disciplinas isoladas. Isso pode dificultar que os alunos dêem sentido aos conhecimentos adquiridos na escola, separando-os dos conhecimentos da \"vida\". A ABP, por ser um método de ensino que tem como ponto de partida um problema que pode ser relacionado à realidade dos alunos, pode ajudar a conferir sentido aos conhecimentos escolares. Aliada à interdisciplinaridade, a ABP torna-se uma ferramenta importante para tratar de problemas complexos da sociedade na escola. O objetivo desta pesquisa foi verificar se a ABP pode promover a interdisciplinaridade nas aulas de Química no Ensino Médio, utilizando as Ilhas de Racionalidade (IR) como modelo de trabalho interdisciplinar. A partir dos princípios da ABP e das etapas das IR, elaborou-se uma situação de aprendizagem (SApr) explorando o tema \"Tratamento e Gerenciamento de Recursos Hídricos em Grandes Cidades\". Os dados de pesquisa foram coletados em duas turmas do segundo ano do Ensino Médio em uma escola estadual localizada na região metropolitana de São Paulo. Os mapas conceituais elaborados pelos alunos no início e no final da SApr foram o principal instrumento de coleta de dados. Verificou-se que inicialmente os estudantes faziam relações superficiais sobre o assunto abordado na SApr havendo uma maior especialização nessas relações no final do processo, envolvendo conceitos de biologia, geografia e química. Pôde-se observar que problemas que se aproximam da realidade dos alunos, tratados de maneira interdisciplinar, motivam os alunos a aprender de forma mais significativa. / The curricula found in most schools are multidisciplinary, consisting of a sum of isolated disciplines. This can make it difficult for students to give meaning to the knowledge acquired in school, separating them from the knowledge of \"life\". The Problem-based Learning (PBL) is a teaching method that has as its starting point a problem related to the reality of students, increasing the meaning to the contents of scholar disciplines. Allied with interdisciplinary, PBL becomes an important tool to address complex problems of society. The purpose of this study was to determine whether PBL can promote interdisciplinarity during chemistry classes in high school, using the Rationality Islands (RI) as a model for the interdisciplinary work. Based on the PBL principles and the RI stages, a 14- class sequence was set up for discussing \"Treatment and Water Resources Management in Big Cities\". Empirical data were collected in two 2nd-year classrooms of a public high school, located in São Paulo. The concept maps produced by students at the beginning and end of the 14-class sequence were the main option for collecting data. It was found that students made superficial relations about the concepts involved with the subject at the beggining, focusing only on chemistry and facts. On the other hand, the final concept maps showed interdisciplinary relationships involving concepts from biology, geography and chemistry. It was observed that problems that approach the reality of children treated in an interdisciplinary way motivate students to learn more significantly.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Naima Soltau Ferrao.pdf: 5983579 bytes, checksum: 7f051481a31774e2e673e8290f1ba5f2 (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study aims to analyze the use of digital concept maps in Higher Education, drawing with CmapTools software, as an indicator of meaning learning in students that finished Differential and Integral Calculus, concerning derivative as mathematical object. This is a qualitative approach, situated in the area of mathematics education, based on Ausubel's Theory of Meaningful Learning and on technique of Novak's Concept Mapping. As data acquisition instruments, use of classroom observations, mixed questionnaire, brainstorming and digital conceptual mapping, made by an undergraduate physics course. To analyze we defined four aspects to be observed in the maps constructed by students: (i) validity of propositions formed with concepts, (ii) hierarchization, (iii) cross-links between the propositions, and (vi) the presence of applications. The identification of these elements, taken as reference to analyze the maps, allowed the collection of information about how each student has structured and correlated the set of concepts learned on the derivative of a function along their course. Based on the results, we have identified in the digital conceptual maps effective tools to evaluate the students in terms of meaningful learning about specific contents of Differential and Integral Calculus by the hierarchy of concepts, progressive differentiation and integrative reconciliation as defined in the Theory of Meaningful Learning / O presente estudo tem por objetivo analisar o uso de mapas conceituais digitais no Ensino Superior, construídos com o software CmapTools, como elemento sinalizador da aprendizagem significativa de estudantes que já cursaram Cálculo Diferencial e Integral em relação ao objeto matemático derivada. Trata-se de uma abordagem qualitativa, situada no campo da Educação Matemática, fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e na técnica de Mapeamento Conceitual de Novak. Como instrumentos de aquisição de dados, utilizamos observações de sala de aula, questionário misto, brainstorming e mapas conceituais digitais, produzidos por licenciandos de um curso de Física. Para a análise definimos quatro aspectos a serem observados nos mapas construídos pelos estudantes: (i) validade das proposições formadas com os conceitos; (ii) hierarquização; (iii) ligações cruzadas entre as proposições; e (vi) presença de aplicações. A identificação desses elementos, que tomamos como referência para analisar os mapas, possibilitou a obtenção de informações a respeito do modo como cada estudante estruturou e correlacionou o conjunto de conceitos aprendidos sobre a derivada de uma função ao longo de seu curso. Com base nos resultados obtidos, identificamos nos mapas conceituais digitais instrumentos eficazes para avaliar a aprendizagem significativa dos estudantes em conteúdos específicos do Cálculo Diferencial e Integral a partir dos conceitos de hierarquização, diferenciação progressiva e reconciliação integrativa definidos na Teoria da Aprendizagem Significativa

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samuel Souza Meira.pdf: 2830739 bytes, checksum: 1fd778c1cb031b219b99f634d9b549e6 (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / This research was designed and conducted in the context of Calculus I classroom, curricular component of Degree in Mathematics of UNEB, Campus IX. It deals with meaningful learning and the registers of semiotic representation of Calculus content, seeking to broaden the knowledge on the learning and is aimed at education improving. In this sense, has as guideline the question - What contributions the use of transformations of semiotic representations bring to the assimilation process of Calculus concepts? Thus, with the purpose of going deeper on teaching this curriculum component on the meaningful perspective of learning and specifically about issues of oblivion assimilation (forgetfulness) of Derivative concepts, we established as objective the assimilation study which involves the acquisition and retention of the meaning concepts in the learning process, the formation levels of concepts and the assessment of the contributions of semiotic representation transformation for learning on Calculus contents. The research was developed in a qualitative theoretical-methodological approach, taking as a reference the theories of Meaningful Learning, Assimilation, the Conceptual Maps and Semiotics Representation Registers. Constituted in subjects in this study 15 students of Calculus I, in 2013 second term, who participated in the realization of six tests of Calculus contents and the development of conceptual maps corresponding to these contents. The results show that students find themselves in the process of formation of Derivative concepts, showing a learning of contents by receiving and showed forgetfulness. This represents the oblivion assimilation in complementary tests that evaluated their knowledge of Calculus. The tests results mainly confirm the hypothesis that the transformations of semiotic representation, as treatment and conversion, contribute to the process of meaningful learning of Calculus contents / Esta investigação foi pensada e realizada no contexto da sala de aula de Cálculo I, componente curricular do Curso de Licenciatura em Matemática da UNEB, Campus IX. Trata sobre a aprendizagem significativa e os registros de representação semiótica de conteúdos de Cálculo, buscando ampliar o conhecimento referente à aprendizagem visando à melhoria do ensino. Nesse sentido, tem como eixo norteador a questão Que contribuições o uso de transformações de representações semióticas trazem para o processo de assimilação de conceitos de Cálculo? Assim, com o propósito de maior aprofundamento a respeito do ensino desse componente curricular, na perspectiva da aprendizagem significativa e, especificamente, nas questões da assimilação obliteradora (esquecimento) dos conceitos de Derivada, estabelecemos como objetivo o estudo da assimilação que envolve a aquisição e a retenção de significado de conceitos no processo de aprendizagem, os níveis de formação de conceitos e a avaliação das contribuições das transformações de representação semiótica para a aprendizagem de conteúdos de Cálculo. A investigação foi desenvolvida em uma abordagem teórico-metodológica qualitativa, tendo como referencial as teorias da Aprendizagem Significativa, da Assimilação, dos Mapas Conceituais e dos Registros de Representação Semiótica. Constituíram-se em sujeitos desta pesquisa 15 estudantes de Cálculo I, no segundo semestre de 2013, que participaram da realização de seis testes de conhecimento de conteúdos de Cálculo e da elaboração de mapas conceituais correspondentes a esses conteúdos. Os resultados encontrados apontam que os estudantes apresentam-se em processo de formação de conceitos de derivada, evidenciando uma aprendizagem de conteúdos por recepção e revelaram esquecimento. Isso representa assimilação obliteradora nos testes complementares em que foram avaliados os conhecimentos de Cálculo. Os resultados dos testes, sobretudo, confirmam a hipótese de que as transformações de representação semiótica, como o tratamento e a conversão, contribuem para o processo de aprendizagem significativa de conteúdos do Cálculo

Esta pesquisa investigou as contribuições dos objetos de aprendizagem e suas potencialidades na apropriação de conceitos físicos por estudantes da 2ª série do Ensino Médio de uma escola pública do Distrito Federal. A metodologia e os recursos utilizados durante a pesquisa tiveram fundamentação para a análise compreensiva na Teoria de Aprendizagem Significativa de Ausubel e na coleta de dados por meio da estratégia de mapas conceituais de Novak tendo como ponto de partida os conhecimentos prévios dos estudantes. A realização das atividades propostas aos estudantes (questionário informativo sobre o perfil do estudante; observação de suas habilidades no uso do computador e do uso da informática; sua interação com os objetos de aprendizagem; mapeamento conceitual) forneceram a matéria-prima para a interpretação crítica e entendimento dos objetivos da pesquisa. Esta investigação foi dividida em etapas distintas onde foram utilizados objetos de aprendizagem (simulação/animação/vídeo) no laboratório de informática para introduzir conceitos físicos de dilatação, ondas e formação de cores. Mudanças significativas na apropriação dos conceitos físicos foram constatadas por parte dos estudantes pesquisados. A motivação para aprender, gerada pelas atividades propostas, pelo uso dos objetos de aprendizagem e pelas aulas no laboratório de informática foram variáveis responsáveis para os resultados obtidos. A atividade de introduzir conceitos físicos usando objetos de aprendizagem foi apreciada como fonte motivadora no grupo de estudantes do Ensino Médio, sujeitos desta pesquisa. Com relação à aprendizagem significativa, pode-se dizer que a integração das características da teoria de Ausubel com o uso de objetos de aprendizagem como organizadores prévios para o ensino e aprendizagem de conteúdos de Física, contribuiu para o desenvolvimento e a ampliação das oportunidades de construção de conhecimentos físicos com sentido e significado para os estudantes. E o uso da estratégia de mapeamento conceitual revelou-se relevante no processo de avaliação docente. / This research investigated the contributions of learning objects and their potential in the appropriation of physical concepts by students in the 2nd grade of High School, who study in a public school in the Distrito Federal. The qualitative methodology and recourses used during this research are based, for a complete analysis, on the Theory of Meaningful Learning by Ausubel and also on Novaks conceptual maps, taking the students prior knowledge as a starting point. This investigation was divided into distinct stages, where learning objects were used (simulation/animation/video) in the computer laboratory to introduce the physical concepts of dilation, waves and the formation of colors. The students fulfillment of the proposed activities (informative questionnaire on the students profile; observation of their ability with a computer and of information technology; their interaction with the learning objects; conceptual mapping) supplied the raw material for the analytical interpretation and understanding of the aims of this research. Significant changes in the acquisition of physical concepts were noted in part of the students researched. The motivation to learn, provoked by the proposed activities, by the use of the learning objects and by the classes in the computer laboratory, were the variables responsible for the results attained. The action of introducing physical concepts using learning objects was considered in the High School student group, who are the subject matter of this study. In relation to meaningful learning, it can be said that the integration of the characteristics of Ausubels theory, with the use of learning objects, as previous organizers for teaching and learning of physics content, contributed to the development and expansion of opportunities for the building of physical knowledge which makes sense to, and is meaningful to, the students. And the use of conceptual mapping strategy proved important in teaching evaluation process.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-06-13T18:48:03Z No. of bitstreams: 1 2017 - Roberta Barra Pimentel L?.pdf: 5557721 bytes, checksum: 0a83e0d9ad9907f3e3e7ea242283b4b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T18:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Roberta Barra Pimentel L?.pdf: 5557721 bytes, checksum: 0a83e0d9ad9907f3e3e7ea242283b4b1 (MD5) Previous issue date: 2017-06-01 / This work is an integral part of the research carried out under the Postgraduate Program in Science and Mathematics Education (PPGEduCIMAT) of UFRRJ and it aims to understand the elements that underpinned the emergence, viability and maintenance of the degree course in Science (CEDERJ) in the period from 2002 to 2015. In this sense, the understanding of the legal aspects and the speeches held in the academic community was central to the reflection regarding the appearance of this course in the year of 2002, indicating other possibilities for teacher education in Biological Sciences. In addition, placing EaD as a public politic and immersing in this field of analysis, the curriculum, led us to understand the asymmetric disputes of power, the disputes represented not only in the constitution of a teacher training course, but also in the field that it constitutes and legitimizes it. A qualitative research based on the curricula social historical studies - educational politics and historiography, specifically ?New History?. Written documents (matrices, curriculum syllabus, pedagogical projects, among others), and oral interviews (with different actors of the Biology Course of the CEDERJ consortium) were analyzed and were identified the elements that supported the emergence, the viability and the maintenance of the course. I was done based on the continuous dialogue between its decision-makers and articulators to build a curriculum proposal of a consortium profile, they were mobilized by the different universities that composed the CEDERJ consortium. During this study, conceptual maps were constructed. The reasoning for its use were supported in the characterization of MC as a methodology that helps in the understanding of a curricular proposal based on a consortium system, supported by articulated universities. In this way, the MC allowed the understanding of this articulation as a new way of perceiving the asymmetric relations of power. Thus, its contribution allowed this research to transit through a mesoanalytical scale in the construction of this work. In this research, one of the elements that underpinned this EaD project for teacher training was its social political context marked by partnerships and political leaderships, as well as the participation of people who occupied strategic positions, for moving now in the academic environment of the consortium universities, now in the political space of influences and decisions. This fact was important in a moment that the project of EaD did not echo in the speeches of the academics of the state of Rio de Janeiro. With respect to the curriculum proposal for the course in question it was identified that curricular changes between the generating matrix and its resulting matrix in the year of 2013, which extended the performance of the egress of the course, previously a teaching graduate, as of the resolution of the Federal Council of Biology. Now, the graduate can act in the area of Environment - thus changing the profile of the egress. It is worth highlighting of the students, the protagonists who pressed the institution for such a change. Thus, although the discourse of the articulators of the course tries to be away from the baccalaureate, avoiding to relate it to the disputes between teacher training and baccalaureate, the pressure of the graduates and the change of the profile of this approach the course of these debates. / Este trabalho ? parte integrante da pesquisa realizada no ?mbito do programa de P?s-Gradua??o em Educa??o em Ci?ncias e Matem?tica (PPGEduCIMAT) da UFRRJ e tem como objetivo compreender os elementos que sustentaram o surgimento, a viabilidade e a manuten??o do curso de Licenciatura em Ci?ncias Biol?gicas do Centro de Educa??o Superior a Dist?ncia do Rio de Janeiro (CEDERJ) no per?odo de 2002 a 2015. Neste sentido, a compreens?o dos aspectos legais e os discursos travados na comunidade acad?mica foi central na reflex?o a respeito do surgimento deste curso no ano de 2002, indicando possibilidades outras para a forma??o docente em Ci?ncias Biol?gicas. Al?m disso, situar a EaD como pol?tica p?blica curricular e mergulhar neste campo de an?lise, o curr?culo, levou-nos a compreender as disputas assim?tricas de poder, as disputas representadas n?o s? na constitui??o de um curso de forma??o de professores, como no campo que o constitui e o legitima. Deste modo, a pesquisa de cunho qualitativo, orientada a partir dos referenciais dos estudos s?cios-hist?ricos do curr?culo, das pol?ticas educacionais e curriculares, e da historiografia, especificamente da Nova Hist?ria, analisou documentos escritos (matrizes, ementas curriculares, projetos pedag?gicos, entre outros) e entrevistas (com diferentes atores do curso de Biologia do cons?rcio CEDERJ), e identificou que os elementos que sustentaram o surgimento, a viabilidade e a manuten??o do curso, se deram a partir do di?logo cont?nuo entre seus decisores e articuladores para constru??o de uma proposta curricular de perfil consorciado, isto ?, mobilizada pelas diferentes universidades que comp?em o cons?rcio CEDERJ. Durante este estudo, foram constru?dos mapas conceituais (MC). A argumenta??o para sua utiliza??o foi sustentada na caracteriza??o dos MC como metodologia que ajuda na compreens?o de uma proposta curricular alicer?ada por um sistema consorciado, sustentado por universidades articuladas. Deste modo, o MC permitiu a compreens?o dessa articula??o como uma nova maneira de perceber as rela??es assim?tricas de poder. Sendo assim, sua contribui??o permitiu esta pesquisa transitar atrav?s de uma escala mesoanal?tica na constru??o deste trabalho. Nessa pesquisa um dos elementos que sustentou esse projeto de EaD para forma??o de professores, foi seu contexto pol?tico social marcado por parcerias e lideran?as pol?ticas, bem como a participa??o de pessoas que ocupavam posi??es estrat?gicas, por transitarem ora no ambiente acad?mico das universidades consorciadas, ora no espa?o pol?tico de influ?ncias e decis?es. Este fato foi importante em um momento que o projeto de EaD n?o apresentava eco nos discursos dos acad?micos do Estado do Rio de Janeiro. Com rela??o ? proposta curricular do curso em quest?o, foi identificada altera??es curriculares entre a matriz inicial (2002) e sua matriz de 2013, que ampliou a atua??o do egresso do curso ?a partir da resolu??o do Conselho Federal de Biologia, agora o diplomado, pode atuar na ?rea de Meio Ambiente, al?m de atuar como docente ? modificando assim o perfil do egresso. Cabe destacar os discentes, os protagonistas que pressionaram a institui??o para tal mudan?a. Deste modo, apesar do discurso dos articuladores do curso procurar estar afastado do bacharelado, evitando estar relacionado com as disputas entre licenciatura e bacharelado, a press?o dos egressos e a mudan?a do perfil destes aproximam o curso destes debates.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-09T14:54:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAprendizagemAbordagem.pdf: 2517984 bytes, checksum: 26cdc303b304bae9cf0c1ed59a31b85e (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T11:50:54Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T13:07:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAprendizagemAbordagem.pdf: 2517984 bytes, checksum: 26cdc303b304bae9cf0c1ed59a31b85e (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T13:59:53Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T14:19:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAprendizagemAbordagem.pdf: 2517984 bytes, checksum: 26cdc303b304bae9cf0c1ed59a31b85e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-15T16:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAprendizagemAbordagem.pdf: 2517984 bytes, checksum: 26cdc303b304bae9cf0c1ed59a31b85e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T16:38:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAprendizagemAbordagem.pdf: 2517984 bytes, checksum: 26cdc303b304bae9cf0c1ed59a31b85e (MD5) Previous issue date: 2007-05-18 / Nas últimas duas décadas, o crescimento nas áreas de Redes de Computadores e Inteligência Artificial - IA - favoreceu o avanço da pesquisa em outras áreas de conhecimento, entre elas a Educação. Nesta área, novas descobertas deslocaram as pesquisas das antigas teorias educacionais comportamentalistas para o construtivismo, levando a um melhor entendimento de como acontece a aprendizagem. Aprendizagem Significativa - AS - é uma das teorias construtivista em grande evidência atualmente e Mapa Conceitual - MC - é a sua ferramenta cognitiva principal. Adicionalmente, o amadurecimento da pesquisa da modalidade de Educação a Distância - EAD - permitiu aplicar o processo educacional em larga escala. Nesta tese investiga-se a avaliação automática inteligente da aprendizagem mediada por mapas conceituais. Trata-se de uma abordagem qualitativa, denominada de avaliação formativa, que está em conformidade com o modelo de Bloom, uma referência para os processos educacionais - ensino, aprendizagem e avaliação da aprendizagem. A proposta apresentada pretende ser uma alternativa de solução para uma importante questão na área da Educação: Como avaliar qualitativamente a aprendizagem respeitando os processos cognitivos idiossincráticos de cada estudante? A integração de mapas conceituais, ontologias de domínio e algoritmos genéticos possibilita um avanço no estado da arte de avaliação e acompanhamento automático da aprendizagem. Quebra-se o paradigma das avaliações apenas quantitativas, apresentando uma nova abordagem de acompanhamento gradual e contínuo das atividades do estudante. Nesta abordagem pode-se fazer o acompanhamento individual, respeitando a forma idiossincrática de aprender, e/ou de grupo de estudantes, sendo possível agrupá-los por características cognitivas específicas ou por grau de desenvolvimento. Esta tese inicia uma nova linha de pesquisa que pode ser sintetizada como “Avaliação automática qualitativa da aprendizagem centrada em Mapas Conceituais, fundamentada com técnicas de IA: ontologias e algoritmos genéticos”. Dentro dessa nova linha de pesquisa, a tese traz as seguintes contribuições: ² um protótipo de um ambiente para ensino, aprendizagem e avaliação da aprendizagem, fundamentado na Aprendizagem Significativa, incluindo um editor de mapas conceituais, um editor de ontologias e um módulo avaliador; ² uma proposta de uso de algoritmos genéticos e ontologias para avaliação/acompanhamento qualitativo da aprendizagem, permitindo: – acompanhamento individual passo a passo; – acompanhamento de grupos de estudantes; – comparações entre estudantes. As ontologias de domínio são geradas pelo professor usando um editor de ontologias que é disponibilizado no ambiente. Elas contêm o conhecimento estrutural que deve ser aprendido pelos estudantes antes que estes possam dominar outras formas de conhecimento. O algoritmo genético foi projetado para funcionar em dois modos distintos: i) gerando múltiplos MCs para comparar com o MC do estudante, permitindo uma avaliação da aprendizagem em qualquer estágio do andamento do curso; esta avaliação é relativa, centrada num determinado número de conceitos que representa uma estrutura parcial do domínio de conhecimento sendo estudado; e ii) gerando um MC ótimo de acordo com a ontologia gerada pelo professor para permitir uma avaliação completa da aprendizagem do domínio de conhecimento que foi estudado. O modelo proposto foi avaliado pela implementação de protótipos para a ferrramenta de avaliação. O algoritmo genético desenvolvido usa como espaço de busca as ontologias. Ele imita os processos cognitivos característicos da aprendizagem significativa e constrói MCs que possam ser comparados semanticamente com o do estudante. Sua função de adaptação representa uma forma medir distâncias no campo cognitivo, sendo a escala de medida dada por uma taxonomia que organiza dimensões semânticas e, dentro destas, frases de ligação. Esta taxonomia é usada pelo professor ao construir as ontologias e pelos estudantes ao construírem seus mapas conceituais. Os principais desafios que envolveram o desenvolvimento da pesquisa relatada nesta tese foram os seguintes: 1) determinação de um modelo adequado de ontologia de domínio que pudesse ser aplicado à avaliação da aprendizagem; 2) determinação de um método e uma escala de medida que se aplicasse ao domínio cognitivo; e 3) determinação de um mecanismo de busca na ontologia que fosse coerente com as teorias construtivistas da avaliação da aprendizagem. A pesquisa relatada neste trabalho pode avançar em função de novas funcionalidades ou de melhorias nas funcionalidades já implementadas. Algumas possibilidades foram sugeridas ao final da tese, sendo uma das principais a disponibilização do ambiente na Internet. Esta tese gerou 7 (sete) contribuições científicas, 1 (uma) em revista qualis A, 1 (uma) em revista qualis B, 2 (duas) em congressos internacionais e 3 (três) em congressos nacionais. Os resultados obtidos fazem avançar significativamente o que já foi conseguido até então no grupo de pesquisa AmAm/UFPA, em cujo contexto esta tese está inserida. / In the last two decades, the development of areas such as Computer Networks and Artificial Intelligence (AI) has favored the growth of other areas of knowledge, like Education. In this area, new discoveries have changed the focus of research from old behaviorist educational theories to constructivism, leading to a better understanding of how learning occurs. Meaningful Learning (ML) is a constructivist theory in evidence nowadays and the Concept Map (CM) is its main cognitive tool. Additionally, the recent developments on Distance Learning (DL) have made it possible to apply the educational process in a larger scale. In this thesis, automatic learning assessment mediated by concept maps is investigated. This is related to a qualitative approach, named as formative assessment, which is compliant with Bloom’s model, a reference for educational processes - teaching, learning, and learning assessment. The proposal presented in this thesis is seen as an alternative solution to an important issue in the area of Education: how to evaluate learning qualitatively, respecting each student’s cognitive processes? The integration of concept maps, domain ontologies, and genetic algorithms allows for advances in automatic learning assessment and assistance. The paradigm of mere quantitative assessment is broken, and a new approach to gradual and continuous assistance in learning is presented. Following this approach, it is possible to accompany students individually, respecting their idiosyncratic ways of learning, and also to group students based on specific cognitive characteristics or development degrees. This thesis begins a new research area, which can be synthesized as "Automatic qualitative assessment of learning centered in Concept Maps, based on AI techniques: ontologies and genetic algorithms". In this new research area, the thesis originated the following contributions: ² a prototype of an environment designed to aid teaching, learning, and learning assessment, founded upon Meaningful Learning, encompassing a concept map editor, an ontology editor, and an assessment module; ² A proposal concerning the use of genetic algorithms and ontologies in qualitative assessment/ assistance of learning, allowing for: – step-by-step individual assistance; – assistance to groups of students; – comparisons among students. Domain ontologies are generated by the teacher, who uses an ontology editor provided by the environment. They comprise the structural knowledge that must be learned by students before they can manage other forms of knowledge. The genetic algorithm was designed to run in two distinct modes: i) generating multiple CMs to compare with the student’s CM, allowing for learning assessment at any moment of the course; this assessment is relative, centered in a determined number of concepts which represent a partial structure of knowledge domain being studied.; and ii) generating an optimal CM according to the ontology created by the teacher, to permit a complete assessment of the learning of the knowledge domain which was studied. The proposed model was evaluated by the implementation of prototypes for the assessment tool. The genetic algorithm developed uses the ontologies as its search spaces. It emulates meaningful learning cognitive processes, and constructs CMs that can be semantically compared to that of the student. Its fitness function represents a way of measuring distances in the cognitive field, being the measurement unit given by a taxonomy that organizes semantic dimensions and, inside these, linking phrases. This taxonomy is used by teachers when they construct their ontologies, and by students when they construct their concept maps. The main challenges faced in the development of the research reported in this thesis were: 1) definition of a domain ontology model that could be applied to learning assessment; 2) definition of a method and a scale that could be applied to the cognitive domain; and 3) definition of a search mechanism in the ontology in accordance with constructivist theories of learning assessment. The research described in this thesis can be further developed with new functionalities or improvements in functionalities already implemented. Some possibilities are suggested in the end of the thesis, the main of which being the deployment of the environment in the Internet. This thesis has generated 7 (seven) scientific contributions, 1 (one) in a qualis A magazine, 1 (one) in a qualis B magazine, 2 (two) in international congresses, and 3(three) in national congresses. The results of this research advance what has already been attained by the AmAm/UFPA research group, in whose context this thesis is inserted.

Considerando os processos de mudança na sociedade e a demanda por novas formas de trabalhar com o conhecimento no ensino, discute-se um novo caminho metodológico inovador: a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP). Descrevendo suas raízes teóricas, procurou-se identificar os seus princípios orientadores a fim de formar cidadãos críticos e conscientes do mundo em que vivem. Os currículos escolares encontrados na maioria das escolas são multidisciplinares, formados por uma soma de disciplinas isoladas. Isso pode dificultar que os alunos dêem sentido aos conhecimentos adquiridos na escola, separando-os dos conhecimentos da \"vida\". A ABP, por ser um método de ensino que tem como ponto de partida um problema que pode ser relacionado à realidade dos alunos, pode ajudar a conferir sentido aos conhecimentos escolares. Aliada à interdisciplinaridade, a ABP torna-se uma ferramenta importante para tratar de problemas complexos da sociedade na escola. O objetivo desta pesquisa foi verificar se a ABP pode promover a interdisciplinaridade nas aulas de Química no Ensino Médio, utilizando as Ilhas de Racionalidade (IR) como modelo de trabalho interdisciplinar. A partir dos princípios da ABP e das etapas das IR, elaborou-se uma situação de aprendizagem (SApr) explorando o tema \"Tratamento e Gerenciamento de Recursos Hídricos em Grandes Cidades\". Os dados de pesquisa foram coletados em duas turmas do segundo ano do Ensino Médio em uma escola estadual localizada na região metropolitana de São Paulo. Os mapas conceituais elaborados pelos alunos no início e no final da SApr foram o principal instrumento de coleta de dados. Verificou-se que inicialmente os estudantes faziam relações superficiais sobre o assunto abordado na SApr havendo uma maior especialização nessas relações no final do processo, envolvendo conceitos de biologia, geografia e química. Pôde-se observar que problemas que se aproximam da realidade dos alunos, tratados de maneira interdisciplinar, motivam os alunos a aprender de forma mais significativa. / The curricula found in most schools are multidisciplinary, consisting of a sum of isolated disciplines. This can make it difficult for students to give meaning to the knowledge acquired in school, separating them from the knowledge of \"life\". The Problem-based Learning (PBL) is a teaching method that has as its starting point a problem related to the reality of students, increasing the meaning to the contents of scholar disciplines. Allied with interdisciplinary, PBL becomes an important tool to address complex problems of society. The purpose of this study was to determine whether PBL can promote interdisciplinarity during chemistry classes in high school, using the Rationality Islands (RI) as a model for the interdisciplinary work. Based on the PBL principles and the RI stages, a 14- class sequence was set up for discussing \"Treatment and Water Resources Management in Big Cities\". Empirical data were collected in two 2nd-year classrooms of a public high school, located in São Paulo. The concept maps produced by students at the beginning and end of the 14-class sequence were the main option for collecting data. It was found that students made superficial relations about the concepts involved with the subject at the beggining, focusing only on chemistry and facts. On the other hand, the final concept maps showed interdisciplinary relationships involving concepts from biology, geography and chemistry. It was observed that problems that approach the reality of children treated in an interdisciplinary way motivate students to learn more significantly.

Made available in DSpace on 2015-04-16T15:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5792917 bytes, checksum: f2b6c446dbab56ec75fa24d66564c965 (MD5) Previous issue date: 2010-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Research in the Graduate Program in Information Science UFPB around the construction of a conceptual map of a domain ontology. The mapping process relied on analysis of the domain, conducting surveys that involved issues ranging from determining the appropriate side view until the capture of terms and concepts contained in the sources of information about the analyzed field. The corpus of study selected is classified by the Instituto do Patrimônio Artístico Histórico Nacional IPHAN, as Intangible Heritage. Much more of a theoretical, research purposed to describe how the lifting of a given area must be driven from its aspect of knowledge representation and how is the establishment of relations between terms and concepts, preliminary step in the development of ontologies and domain central objective of this work. No attempt to develop an ontology in the context of artificial intelligence, computational logic through, and even develop a new methodology, but the rescue and application of methods has long worked for CI today and the technologies needed for representation and retrieval of information, focusing on the Core Principles for Domains Modeling (CAMPOS, 2004). Reasoned from the strong interdisciplinary character of CI, the proposal was to map the area within the cutout area of the Intangible Heritage, through methodological triangulation, identifying the representations of signs that exist in information processes and representational knowledge based on analysis Semiotics (PEIRCE , 1977), Theory of the Concept of Dahlberg (1976) and graphical representation of conceptual maps (Novak,1995). / Pesquisa realizada no Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação da UFPB, em torno da construção de um mapa conceitual de uma ontologia de domínio. O processo de mapeamento se apoiou na análise do domínio, realizando levantamentos que envolveram questões que vão desde a determinação do recorte adequado, até a captura dos termos e conceitos constantes nas fontes de informação sobre o domínio analisado. O corpus de estudo selecionado é classificado pelo Instituto de Patrimônio Artístico Histórico Nacional IPHAN, como Patrimônio Imaterial. Muito mais de caráter teórico, a pesquisa tencionou descrever como o levantamento de determinado domínio deve ser conduzido a partir do seu aspecto de representação do conhecimento e como se dá o estabelecimento das relações entre termos e conceitos, etapa preliminar no desenvolvimento de ontologias de domínio e objetivo central desse trabalho. Não se buscou desenvolver uma ontologia no âmbito da inteligência artificial, através da lógica computacional, e nem mesmo desenvolver uma nova metodologia, mas o resgate e aplicação de métodos há muito trabalhado pela CI e hoje necessários para as tecnologias de representação e recuperação da informação, tendo como foco os Princípios Fundamentais para Modelagem de Domínios (CAMPOS, 2004). Fundamentada a partir da forte característica interdisciplinar da CI, a proposta foi mapear o domínio dentro da área de recorte do Patrimônio Imaterial, através de uma triangulação metodológica, identificando as representações sígnicas existentes nos processos informacionais e representacionais do conhecimento com base na análise Semiótica (PEIRCE, 1977); Teoria do Conceito de Dahlberg (1976) e representação gráfica dos Mapas conceituais (NOVAK, 1995).

This study reports on the use of the Didactic Unit (DU): Exploring the GenBank with high school students, which involved 20 school hours with a group of 06 volunteer students from the 2nd year of high school at the Military School of Santa Maria - CMSM/RS, during the 2nd semester of 2009. The aforementioned Didactic Unit was developed in the afternoon, whereas the regular school classes took place in the morning period. The DU was structured according to the Three Pedagogic Moments (3PM) proposed by Delizoicov and Angotti (1994), that is: Initial Problematization (IP), Knowledge Organization (KO) and Knowledge Application (KA). The DU included theoretical and practical classes on proteins and protein synthesis and monitored access to the NCBI (National Center Biotechnology Information), using the links OMIM and Entrez Gene. The aim of this DU was to identify whether students achieved better understanding of the relation DNA-RNAprotein, using the NCBI tools aforementioned. In order to evaluate the students performance, conceptual maps based on the score table proposed by Novak and Gowin (1996) were used, as well as individual interviews and analysis of the tests given to the students. The reference conceptual map had 52 points; two students scored 41 and one student scored 26 points, respectively. In the quantitative and the qualitative analyses, it was possible to identify a significant improvement in the conceptual relations of these students about the protein synthesis. The data suggests that the access to the GenBank, which was used as a didactic strategy in the Unit, afforded this improvement. In the students interviews, difficulties concerning the fluency in English were mentioned, which were overcome by using online translators, associated to the English classes that the students have in the Military School. Also, students evaluated positively the opportunity for learning to use new technologies. In the post-test, it was verified an improvement in the scores related to protein and protein synthesis. Finally, it can be inferred that for the small group of students who participated in this study, the experience was of a great value. / Este estudo relata a aplicação da Unidade Didática (UD): Explorando o GenBank com alunos do ensino médio, a qual envolveu 20 horas/aula com um grupo de 06 alunos voluntários do 2º ano do ensino médio do Colégio Militar de Santa Maria - CMSM/RS, durante o 2º semestre de 2009. A referida UD foi desenvolvida no contraturno das atividades escolares dos alunos envolvidos na pesquisa. A UD foi estruturada segundo os Três Momentos Pedagógicos propostos por Delizoicov e Angotti (1994), a saber: Problematização Inicial (PI), Organização do Conhecimento (OC) e Aplicação do conhecimento (AC). A UD constava de aulas teóricas e práticas sobre proteínas e síntese de proteínas e acesso orientado ao NCBI (National Center Biotechnology Information), utilizando os links OMIM e Entrez Gene. A finalidade desta UD era identificar se os alunos compreendiam melhor a relação DNA-RNA-proteína, utilizando as ferramentas do NCBI já citadas anteriormente. Para avaliar esse entendimento dos alunos utilizamos mapas conceituais baseados na tabela de pontuação proposta por Novak e Gowin (1996), assim como entrevistas individuais e análise de testes aplicados aos mesmos. O mapa conceitual de referência tinha 52 pontos; 02 alunos obtiveram 41 e um aluno 26 pontos. Na análise quantitativa e na qualitativa foi possível identificar um avanço significativo nas relações conceituais desses alunos sobre síntese de proteínas. Os dados sugerem que o acesso ao GenBank, utilizado como estratégia didática dentro da UD, possibilitou este avanço. Identificam-se nas entrevistas com os alunos, dificuldades em relação ao domínio da língua inglesa, que foram superadas com o uso dos tradutores online aliado às aulas proporcionadas pelo colégio. Ainda, avaliaram positivamente a possibilidade de conhecerem novas tecnologias. Nos pósteste foi evidenciado um progresso nos escores de acertos sobre os assuntos proteínas e síntese de proteínas. Finalmente, pode-se inferir que, para este pequeno grupo que vivenciou esta experiência, a mesma se revestiu de significado.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-07-13T15:50:50Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Júvio Marcelo de Almeida Bittencourt.pdf: 3003460 bytes, checksum: cbb58da3c3d35df343ba845910a051fb (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-07-26T17:01:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Júvio Marcelo de Almeida Bittencourt.pdf: 3003460 bytes, checksum: cbb58da3c3d35df343ba845910a051fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T17:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Júvio Marcelo de Almeida Bittencourt.pdf: 3003460 bytes, checksum: cbb58da3c3d35df343ba845910a051fb (MD5) Previous issue date: 2015-05-22 / O presente trabalho tem o objetivo principal de discutir os mapas conceituais, tratados como objetos de ensino-aprendizagem e orientação metodológica na Área de Conhecimento Ciências Naturais e Matemática à luz das Orientações Curriculares para Educação Básica no Estado de Mato Grosso (abreviadas por OCs/MT). Com base nessa orientação dirigida para as escolas de Ensino Médio mato-grossenses, elabora uma proposta didática sobre os mapas conceituais ancorada nas práticas sociais, um dos principais princípios legais educacionais brasileiro (BRASIL, 1996, 1998, 2001, 2013), como também no princípio educacional das OCs/MT (MATO GROSSO, SEDUC, 2012). Para tal propósito, este trabalho científico estabelece como aporte teórico da aprendizagem significativa de David Ausubel (1963, 1981, 2000) e em sua apropriação à produção dos mapas conceituais por Joseph Novak (1981, 1984). Como também, fundamenta-se em alguns princípios da Teoria de Aprendizagem Significativa Crítica à luz dos estudos de Marco Antonio Moreira (1997, 2000, 2005, 2006, 2010) presentes nas OCs/MT da Área de Ciências da Natureza e Matemática. A fim de realizar isso, enfatiza o papel da linguagem e de sua natureza social em conformidade com a perspectiva das práticas sociais. Por essa razão, alicerça-se na acepção sócio-histórica de Lev S. Vygotsky aplicada ao ensino-aprendizagem da linguagem pela interação social, e, principalmente nos mapas como ferramentas psicológicas (VYGOTSKY, 1930, 1933, 1934). Ainda, no ponto de vista social e histórico de Vygotsky, leva-se em consideração as premissas vigotskianas sobre a linguagem (RINALDI, SANTOS, 2011) e também toma em conta, no escopo deste trabalho, a linguagem como práticas sociais e como práticas básicas de atividades humanas no ambiente social (LURIA, 1955, 1974, 1979, 1991, LURIA & YUDOVICH, 1959, 1987) e principalmente como práticas de linguagens (BRAIT & ROJO, 2002; ROJO, 2006). No nível metodológico, assume a natureza qualitativa e a pesquisa-ação colaborativa com a aplicação de questionário de perguntas abertas para dez professores de uma escola pública estadual no município de Várzea Grande, Estado de Mato Grosso. Assim, em nível de metodologia da pesquisa, também adota-se uma triangulação de dados voltada para o objeto do conhecimento - mapas conceituais; práticas de uso da linguagem dos professores; e metodologia de orientação como disposto nas OCs/MT. Do ponto de vista do nível de análise de dados, as respostas quanti-qualitativas dos questionários e nossa observação aplicadas trazem à tona a análise das atividades e os tratamentos de práticas de uso da linguagem pelos professores. Especificamente para a análise de dados das práticas de leitura e escrita dos professores, os dados revelaram as práticas de linguagens notacionais, um diagnóstico muito relevante que orientou diretrizes para a elaboração de um modelo de nossa proposta didática. Finalmente, a partir de análises de dados, este trabalho propõe uma orientação didática de produção de mapas conceituais que contemplam as práticas de linguagem no Ensino Médio de escolas públicas estaduais de Mato Grosso. / The present work has the main purpose of discussing the conceptual maps, treated as a teaching and learning objects and methodological orientation in the field of knowledge of Natural Sciences and Mathematics, in the light of Curriculum Guidelines for Basic Education in Mato Grosso`s state (abbreviated OCs/MT). Based on Ocs/MT directed to Mato Grosso`s Secondaries Schools, it elaborates a didactic proposal on the conceptual maps anchored in social practices, one of main education´s principles in the Brazilian educational legal guidelines (BRAZIL, 1996, 1998, 2001, 2013), as well as the educational principle in the OCs/MT (MATO GROSSO, SEDUC, 2012). For such purpose, this scientific work establishes as the theoretical framework from David Ausubel´s Meaningful Learning (1963, 1981, 2000) and in its appropriation to the production of conceptual maps by Joseph Novak (1981,1984). As well as, it is based on some principles of Critical Meaningful Learning Theory in the light of studies of Marco Antonio Moreira (1997, 2000, 2005, 2006, 2010) present in OCs/MT from Natural Sciences and Mathematics` field of knowledge. In order to accomplish this, it emphasizes the role of language and its social nature in accordance with the perspective of social practices. For this reason, is founded on the socio-historical standpoint from Lev S. Vygotsky applied to language teaching and learning by social interactions, and mainly on the maps as psychological tools (VYGOTSKY, 1930, 1933, 1934). Still, in the basis from Vygotsky´s social and historical point of view, it takes into consideration the vygotskyan assumptions about language (RINALDI, SANTOS, 2011) and also takes into account, in the scope of this work, the language as social practice and as basic practices of human activities the social environment (LURIA, 1955, 1974, 1979, 1991; LURIA & YUDOVICH, 1959, 1987) and mainly as language practices (BRAIT & ROJO, 2002; ROJO, 2006). On the methodological level, it assumes the qualitative nature analysis on quantitative collected data and also the collaborative action-research with the application of opened-question questionnaire to ten teachers from a public state school in the municipality of Várzea Grande, Mato Grosso´s state. Thus on the research´s methodology level, it also adopts a data triangulation focused on the knowledge object – conceptual maps; teachers´ practices language usage; and orientation methodology showed in the OCs/MT. From the standpoint of data analysis level, the quanti-qualitative responses of the questionnaires and our observation applied bring to the fore the analysis of the activities and the treatments of practices of language usage by the teachers. Specifically to the data analysis of reading and writing practices of the teachers, the data revealed the notational practices of language usage, a data diagnostic very relevant which it has oriented guidelines for creating a model of our didactic proposal. Finally, from the data analyses, this work proposes a didactic guidance of conceptual maps production which contemplates the practices of language in the high school from Mato Grosso´s public state schools.