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.

Esta tese teve como objetivo analisar dificuldades de aprendizagem apresentadas por alunos de Cálculo Diferencial e Integral, bem como testar possibilidades de superar tais dificuldades por meio de recursos tecnológicos. Na primeira fase da pesquisa, foram realizadas análises de erros cometidos por estudantes de Cálculo, inicialmente de uma turma de Sistemas de Informação e, na sequência, de uma turma de Engenharia. Em ambos os testes identificou-se que as maiores dificuldades se referiam a conteúdos de Matemática Básica, pré-requisitos para o Cálculo. O trabalho teve como pressupostos teóricos as ideias de Ausubel, Tall, Vinner e de autores que discutem aprendizagem de Álgebra, visto que os erros mais encontrados nas análises se referiam à aplicação da propriedade distributiva da multiplicação sobre a adição. A metodologia de investigação é quanti-qualitativa e está baseada nos pressupostos da Pesquisa Baseada em Design. Foi aplicado, também, um teste de estilos de aprendizagem, a fim de identificar quais os estilos preferenciais dos estudantes, o que guiou a construção de um Objeto de Aprendizagem voltado para a propriedade distributiva. Na segunda fase da pesquisa, foram realizadas atividades na Plataforma MOODLE, com alunos de Cálculo Diferencial e Integral I. Inicialmente, os estudantes responderam a um questionário que envolvia conteúdos de matemática básica, a fim de que fossem identificadas suas dificuldades. A partir delas, os grupos de alunos foram direcionados a objetos de aprendizagem, dentre os quais se tem o objeto construído na primeira etapa. Após o estudo com os objetos, os estudantes foram desafiados a discutir em fóruns, nos quais lançaram-se novas questões sobre as dificuldades encontradas. Nessa discussão, observou-se que muitas das considerações feitas nos pressupostos teóricos foram confirmadas. Por fim, foi aplicado um segundo questionário, semelhante ao primeiro, com fins de comparação do desempenho dos alunos envolvidos na pesquisa. A partir da análise estatística dos resultados, pode-se afirmar que houve uma melhora substancial no desempenho do grupo, o que indica que o trabalho realizado cumpriu com os objetivos propostos. Ainda, foi realizada uma entrevista com uma das professoras responsáveis pelo Laboratório de Aprendizagem da Instituição onde o trabalho foi desenvolvido, na qual foi salientada a importância de realizar uma pesquisa que possa dar subsídios para uso de recursos tecnológicos no Laboratório, para auxiliar os alunos a localizar e remediar suas dificuldades. / This thesis aims to analyze learning difficulties presented by students of Differential and Integral Calculus and test possibilities to overcome these difficulties through technological resources. In the first phase of the research, error analyzes were performed using results from a Calculus test, initially from a group of Information Systems students and, afterward, from a group of Engineering students. In both tests, it was found that the main difficulties refer to Basic Mathematics content, prerequisites for the Calculus discipline. The work is based in conceits of Ausubel, Tall, Vinner and other authors who discuss learning Algebra, since the most common errors referred to the application of the distributive property of multiplication over addition. The research methodology is quantitative-qualitative and is based on assumptions of Research-Based Design. It was also applied a learning style test in order to identify the preferred styles of students, which guided the creation of a Learning Object directed to the distributive property. In the second phase of the research, activities were carried out in the MOODLE platform with students from Differential and Integral Calculus I. Initially, students answered a questionnaire involving basic math content in order to identify their difficulties. From these results, groups of students were directed to Learning Objects, among which is the object constructed in the first stage. After studying with these objects, students were challenged to discuss in forums in which were launched new questions about the difficulties encountered. In this discussion, it was noted that many of the considerations made in the theoretical assumptions were confirmed. Finally, a second questionnaire was applied, similar to the first, in order to compare the performance of the students involved in the research. From the statistical analysis, it can be said that there was a substantial improvement in performance of the group, indicating the work complied with the proposed objectives. An interview was conducted with one of the teachers responsible for the Learning Laboratory where the research was developed, in which was highlighted the importance of conducting a study to sustain the use of technological resources in the Laboratory, in order to help students locate and remedy its difficulties.

Este trabalho tem por objetivo investigar o uso da tecnologia para apoiar a colaboração com vistas à aprendizagem. Considera-se que a colaboração, à luz da abordagem sociointeracionista de Vygotksy, constitui-se em elemento essencial para que alunos desenvolvam habilidades fundamentais tais como autonomia, capacidade de argumentação, pensamento crítico e reflexão. Para que ocorra colaboração em um grupo de estudantes, é necessário que haja mecanismos de coordenação que organizem este processo. Investigou-se de que forma ferramentas de gerência de projetos, comumente encontradas em softwares utilizados no mundo do trabalho, podem favorecer a coordenação da aprendizagem colaborativa. Foi conduzida uma pesquisa baseada em design, com dois estudos de caso em sala de aula e implementação de solução. Ao longo da investigação, foi definido um modelo de coordenação compatível com os pressupostos teóricos da aprendizagem colaborativa e com os elementos existentes nos gerenciadores de projeto. Os achados da investigação apontam para a conclusão de que é possível fazer uso de gerenciadores de projetos para apoiar aprendizagem colaborativa sob determinadas condições. Concluiu-se que a transposição deste tipo de ferramenta do mundo do trabalho para o contexto educacional exige mudança na forma de utilização. Por esta razão, foi definido um novo modelo de coordenação da colaboração. Ao contrário de grande parte dos pesquisadores que fazem uso de scripts de colaboração pré-determinados, tal modelo baseia-se na participação ativa dos alunos na construção de esquemas de colaboração adequados às mais diversas situações. O primeiro estudo de caso, realizado com um gerenciador de projetos de domínio público, demonstrou a viabilidade da utilização deste tipo de ferramenta sob um novo modelo de coordenação, mas apontou a necessidade de adaptações. Os dados obtidos permitiram o desenvolvimento de um gerenciador de projetos mais adequado ao ambiente educacional. O segundo estudo de caso, realizado com o novo software, permitiu identificar a viabilidade de se utilizarem gerenciadores de projetos para a coordenação da aprendizagem colaborativa, adotando-se um modelo de coordenação que permite a definição de modelos de colaboração adequados a diferentes circunstâncias. / The present study investigates the usage of technology to support collaboration as a learning activity. Following Vygotsky theories, collaboration is considered essential in the development of student skills like autonomy, reasoning, critical thinking and reflection. Without coordination mechanisms, groups of students do not collaborate. We investigated how project management tools, usually found in corporate environments, could benefit the coordination of collaborative learning. A design-based research, which includes two case studies and software development, was carried out. Throughout the investigation, a coordination model compatible with the theoretical assumptions of collaborative learning and the elements in the existing project managers was defined. The research findings indicated that it is possible to use project management tools in order to support collaborative learning under certain conditions. The migration of such tools from work context to educational context demands a change in its usage. For that reason, a new coordination model was defined. Unlike most of the researchers, who use pre-defined scripts, this model is based on the active participation of students in building collaborative schemes appropriate to different situations. The first case study, conducted with a public domain manager, demonstrated that it is viable to use this type of software under a new paradigm, but pointed some necessary adjustments. The obtained data allowed building a new project manager, more adequate to educational environment. The second case study, carried out with the new software, conclude that it is possible to use project management tools in order to support coordination of collaborative learning, adopting a coordination model which allows the definition of collaboration models that fit different situations.

Considerando o crescente problema de saúde pública relacionado à dependência química em crack e à proliferação de locais conhecidos no Brasil como cracolândias, esta tese visa estudar o impacto do uso das tecnologias da informação e comunicação no processo de ressocialização, especificamente através do desenvolvimento de um exclusivo objeto de aprendizagem, aplicado em uma comunidade terapêutica, com um grupo de toxicômanos em álcool e drogas em vulnerabilidade social. O presente trabalho objetiva identificar se, ao manipularem tal software, os drogadictos são capazes de apontar alguma diferença significativa entre as características do modelo proposto, levando em consideração que sua interface foi construída com a apropriação de valores apontados como relevantes durante entrevistas, tanto pelos adictos em recuperação, quanto pelos demais profissionais, em uma investigação-piloto realizada no Rio Grande do Sul. Em São Paulo, após a construção do objeto de aprendizagem, construído no modelo OASIS – Objeto de Aprendizagem Significativa de Informação para Sociedade, durante diferentes meses e com um novo grupo de voluntários, foram propostas e testadas hipóteses relacionadas à percepção dos sujeitos sobre os elementos que compõem este objeto de aprendizagem. Por fim, espera-se que a experiência possa despertar novas pesquisas nesta temática para que a aplicação das orientações contidas na construção desse software possa ser expandida. / Given the growing public health problem related to crack addiction, and the proliferation of places known in Brazil as “Cracolândias”, this thesis proposes to study the impact of the use of information and communication technologies, specifically through the development of an exclusive learning object during the process of rehabilitation in a therapeutic community - a group of addicts in drug and alcohol in social vulnerability through training to work – making use of professional education videos. Thus, this study aims to determine if, when manipulating such software, drug addicts are able to point, or not, any significant difference between the characteristics of the proposed model, considering that its interface was built upon values considered relevant during the interviews, both by recovering addicts as well as by other professionals in a research pilot in Rio Grande do Sul. After construction of the learning object, the research continued in São Paulo for several months with a new group of volunteers. This research proposes and tests hypotheses related to the perception of the subjects on the elements that make up this learning object model built in OASIS - Significant Learning Objects for Information Society. Finally, it is expected that this experience may trigger new research related to this issue, in which the application of the guidelines contained in the construction of such software can be expanded.

Objetos de Aprendizagem são recursos relevantes para ensejar a aprendizagem em função de seu caráter modular, pois permitem oferecer condições para uma atividade apoiada por recursos alocados por demanda face a necessidades específicas de uma turma ou aluno em particular. Essa característica é um elemento benéfico e facilitador, mas adiciona um aspecto que dificulta seu uso, derivado da dificuldade de localização do objeto de aprendizagem apropriado para necessidades específicas. Em decorrência, existe considerável esforço de investigação de estratégias para facilitar a localização e o acesso a Objetos de Aprendizagem (OA), adequados às necessidades de alunos e professores, pois a dificuldade em realizar esses processos ocasiona uma redução na frequência de utilização e reutilização dos mesmos em atividades pedagógicas. O local usual para armazenamento desses recursos é um Repositório de Objetos de Aprendizagem (ROA). No entanto, o uso dos objetos de aprendizagem ocorre mais frequentemente no contexto de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs). Face a essas constatações, esse trabalho de pesquisa investigou estratégias para integrar um ROA a um AVA e como esta integração pode apoiar o professor e o aluno na construção e adaptação do plano de ensino e aprendizagem. Essa tese apresenta um referencial teórico sobre Repositórios de Objetos de Aprendizagem e Ambientes Virtuais de Aprendizagem e algumas soluções implementadas para integrar esses sistemas. Além disso, propõe um modelo de integração de repositórios a AVAs e descreve sua implementação bem como resultados derivados do uso da solução integradora construída. Os sistemas escolhidos para validar o modelo implementado foram o repositório CESTA2 e o AVA MOODLE. A hipótese principal é a de que a integração dos sistemas permite que os OA possam ser mais facilmente agregados pelo professor ao AVA no planejamento das unidades de aprendizagem de uma disciplina ou curso e permite que esses recursos sejam recomendados pelo professor ao aluno nas diversas situações de aprendizagem previamente delineadas em cada uma das unidades de aprendizagem ou que surgirem sob demanda ao longo do curso. Nesse sentido a solução proposta visa criar condições para que os OAs possam ser pesquisados e utilizados pelos alunos através de ferramentas disponíveis no próprio AVA. Para validar a integração foram realizados estudos de caso com alunos e professores de duas turmas da disciplina de Projeto de Banco de Dados Relacional do Instituto Federal Sul-rio-grandense, Campus Pelotas. Diferentemente de outros estudos realizados sobre o tema e relatados nessa tese, esse trabalho tem como foco a integração dos ambientes, com a finalidade tecnológica de verificar a interoperabilidade existente entre eles e como finalidade pedagógica verificar como essa integração pode auxiliar professores e alunos. A avaliação e validação realizadas através de estudo de caso com professores e alunos evidenciou que o modelo proposto e implementado atende às expectativas e pode apoiar professores e alunos, nas suas atividades pedagógicas e de aprendizagem, respectivamente. Além disso, o trabalho fruto dessa tese aporta contribuições importantes para as instituições de ensino que utilizam o software livre DSpace como repositório institucional e o MOODLE como AVA Institucional, pois demonstra como esses dois sistemas podem ser integrados para permitir aos seus usuários auferir todos os benefícios que essa integração pode oferecer. / Learning Objects are important resources to give opportunity to the learning according to their modular character, this way they may offer conditions to an activity supported by allocated resources by requests to the specific needs of a class or of an individual student. This characteristic is a beneficial and facilitator element, but it adds an aspect which makes its use difficult due to the learning object’s location difficulty appropriated to the specific needs. As a result, there is significant research effort of strategies in order to facilitate the location and the access to the Learning Objects (LO) adequate to the students and teachers’ needs, because the difficulty in order to perform these processes causes a decrease in the frequency of use and reuse from these ones in activities of teaching and learning. The usual place to store these resources is a Learning Objects Repository (LOR). However, the use of learning objects occurs more frequently in the Virtual Learning Environments (VLEs). Due to these findings, this study researched the strategies to integrate a Learning Objects Repository to a Virtual Learning Environment and how this integration may support the teacher and the student at the construction and adaptation of teaching and learning plan. The present thesis shows a theoretical frame about the Learning Objects Repository and Virtual Learning Environments and some solutions taken to integrate these systems. In addition, it proposes a integration model of repositories to VLEs and it describes its implementation as well as the results from the use of the integrating solution built. The systems chosen to validate the deployed model were the repository CESTA2 and the VLE MOODLE. The main hypothesis is that the integration of the systems allows that the Learning Objects may be more easily added by the teacher to the VLE at the learning unit planning to a subject our course and it allows that these resources be advised by the teacher to the student in several learning situations previously outlined in each learning unit or the ones which arises along the course. At this point of view the solution proposed aims to create conditions so that the LOs may be researched and used by the students through available tools at own VLE. In order to validate the integration were done case studies with students and teachers from two classes of Relational Database Project subject from the Instituto Federal Sul-rio-grandense, Pelotas Campus. Differently from other studies done about the topic and described at this thesis, this study focuses on the environment integration with the technological purpose in order to verify the interoperability presented between them and as teaching purpose to verify how this integration may help teachers and students. The assessment and validation performed through case study with teachers and students showed that the proposed and evidenced model meets the expectations and may support teachers and students in their teaching and learning activities, respectively. Furthermore, the study from this thesis brings important contributions to the educational institutions that use the DSpace free software as institutional repository and the MOODLE as Institutional VLE, showing how these two systems may be integrated allowing to their users all the benefits that this integration may offer.

O uso de Objetos Digitais Aprendizagem – ODA– em ambientes educacionais é uma necessidade inerente à atual época tecnológica que vivemos, uma vez que o acesso a recursos computacionais é ampliado a cada momento, tanto nas escolas como no cotidiano dos cidadãos. Portanto, criar ferramentas, ou seja, ODA, ganha a dimen-são de possibilitar que a educação ultrapasse os muros da escola em qualquer ins-tante ou lugar. Nesse contexto sociohistórico, o presente trabalho apresenta uma proposta de abordar os conceitos de Energia Elétrica e Potência Elétrica bem como as suas relações com Tensão, Corrente e Resistência Elétricas, através de uma bre-ve explanação sobre essas relações e com uma posterior proposta de resolução de um Teste Conceitual envolvendo esses conceitos através de recursos Hipermídia. O diferencial e, por consequência, a contribuição que o presente estudo agrega à co-munidade acadêmica está no fato de que, durante a interação dos aprendizes com um Objeto Digital de Aprendizagem, o erro adquire status de ponto essencial na evo-lução da Estrutura Cognitiva do aprendiz amparado pela Teoria da Aprendizagem de David Ausubel e pela Epistemologia de Gaston Bachelard. Os resultados aqui obti-dos revelam que os ODA quer sejam utilizados isoladamente, quer estejam agrega-dos a outras atividades, em Ambientes Virtuais de Aprendizagem – AVA – podem ampliar as possibilidades do professor no processo de Ensino Aprendizagem. / O uso de Objetos Digitais Aprendizagem – ODA– em ambientes educacionais é uma necessidade inerente à atual época tecnológica que vivemos, uma vez que o acesso a recursos computacionais é ampliado a cada momento, tanto nas escolas como no cotidiano dos cidadãos. Portanto, criar ferramentas, ou seja, ODA, ganha a dimen-são de possibilitar que a educação ultrapasse os muros da escola em qualquer ins-tante ou lugar. Nesse contexto sociohistórico, o presente trabalho apresenta uma proposta de abordar os conceitos de Energia Elétrica e Potência Elétrica bem como as suas relações com Tensão, Corrente e Resistência Elétricas, através de uma bre-ve explanação sobre essas relações e com uma posterior proposta de resolução de um Teste Conceitual envolvendo esses conceitos através de recursos Hipermídia. O diferencial e, por consequência, a contribuição que o presente estudo agrega à co-munidade acadêmica está no fato de que, durante a interação dos aprendizes com um Objeto Digital de Aprendizagem, o erro adquire status de ponto essencial na evo-lução da Estrutura Cognitiva do aprendiz amparado pela Teoria da Aprendizagem de David Ausubel e pela Epistemologia de Gaston Bachelard. Os resultados aqui obti-dos revelam que os ODA quer sejam utilizados isoladamente, quer estejam agrega-dos a outras atividades, em Ambientes Virtuais de Aprendizagem – AVA – podem ampliar as possibilidades do professor no processo de Ensino Aprendizagem

Nesta pesquisa buscou-se identificar os processos de elaboração e de reelaboração de conceitos relativos a polígonos, a partir de uma intervenção, de curta duração, com adolescentes, mediada por tecnologias digitais. A base teórica alicerça-se em Piaget, Vergnaud, o casal Van Hiele e Ausubel. Nesta investigação, analisaram-se processos e relações estabelecidas em oito encontros de intervenção, apoiados por um mosaico tecnológico, composto de algumas tecnologias recentes e outras pioneiras no estudo da geometria. Para o estabelecimento de relações geométricas, utilizou-se o Slogo-3.0, o Cabri-Géomètre II e o MatGeo, este desenvolvido no contexto da pesquisa. Para o incentivo às trocas entre os participantes da intervenção, utilizamos o Moodle. E, por fim, para observar a evolução dos conceitos representados por mapas conceituais, recorreu-se ao Cmap Tools. Entre os instrumentos de coleta de dados estão: os testes, para suporte aos estudos comparativos; os mapas, efetivados em três diferentes momentos e outros registros escritos, orais e digitais, para revelar mais sobre o processo. Os dados foram obtidos através das gravações das sessões interventivas em vídeos, da troca de arquivos on-line, do caderno de campo da pesquisadora e do acesso aos registros escritos dos alunos. Os resultados dos testes revelam que houve avanços significativos advindos do processo interventivo, relacionados ao reconhecimento de figuras, indicando que um mosaico tecnológico pode favorecer o desenvolvimento da aprendizagem, desde que permita aproximações sucessivas e distintas ao objeto de estudo. Os dados mostram, também, que há elaboração e reelaboração de conceitos por parte dos alunos, quando eles têm a oportunidade de agir sobre um mesmo conteúdo de diferentes formas, o que ocorreu na intervenção, apoiada pelo mosaico tecnológico. O processo interventivo permitiu aos alunos realizarem operações ligadas a uma dedução informal, assim como avanços nos processos lógicos. A metodologia utilizada na intervenção, embora em um processo de curta duração, permitiu a todos os alunos um alcance de resultados expressivos no processo de reconhecimento de figuras. Os mapas conceituais foram eficientes, pois evidenciaram os avanços concebidos e, também, as melhorias no processo de elaboração de conceitos relativos a polígonos. / This research has sought to identify the processes of elaboration and re-elaboration of concepts related to polygons, based on a short intervention involving teenagers, mediated by digital technologies. The theoretical basis is founded on Piaget, Vergnaud, the couple Van Hiele and Ausubel. This study aimed to analyze the processes and relationships established in eight intervention sessions. The intervention used a technological mosaic, composed of both recent and pioneering technologies for the study of geometry. To establish geometric relationships, we used the 3.0-Slogo, Cabri-II and Géomètre MatGeo, which was developed in the research context. To encourage interaction among the individuals participating in the intervention, we used Moodle. And finally, to observe the evolution of the concepts represented by concept maps, we used Cmap Tools. The data collection instruments were: tests to support comparative studies, conceptual maps produced at different times and written, oral and digital records. Data were obtained through recording sessions in interventional videos, exchanging files online, the researcher’s field notebook, and access to students’ written records. Test results show that significant advances, related to the recognition of figures, were achieved using the intervention process. Thus, suggesting the use of that a technological mosaic may favor learning, since it allows successive approximations. The data show that there is elaboration and re-elaboration of concepts by students when they have the opportunity to act on the same content in different ways, as occurred in the intervention. The intervention process allowed students to perform operations related to informal deduction and achieve advances in logical processes. The method involved the use of a short intervention which allowed all the participants to achieve significant results in the figure recognition process. Concept maps were shown to be efficient in assessing improvements in the process of elaborating concepts related to polygons.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-11T14:47:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ONTOER+ Final.pdf: 7209205 bytes, checksum: fe6acd91293a1dd34f5ffe3a04d42c21 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-11T14:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ONTOER+ Final.pdf: 7209205 bytes, checksum: fe6acd91293a1dd34f5ffe3a04d42c21 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / FACEPE / A facilidade de acesso e comunica#!o proporcionada pela Internet contribuiu para o surgimento de novas solu#'es, como as baseadas em Objetos de Aprendizagem, com o intuito de facilitar ainda mais o compartilhamento de conte*dos educacionais dispon(veis na Web. Os Recursos Educacionais Abertos +REA/ s!o objetos de aprendizagem disponibilizados por meio de licen#as de copyright, para qualquer usu%rio usar livremente, sendo *teis para o aprendizado de alunos dos ensinos a dist3ncia e presencial. Em geral, os REA quase sempre s!o encontrados em formatos que n!o permitem ao usu%rio utilizar apenas as partes desejadas. Por&m, disponibilizar as partes que comp'em o REA & de fundamental import3ncia para facilitar o seu re*so. Tomando como exemplo uma publica#!o do tipo artigo, este seria disponibilizado separando suas se#'es, par%grafos, figuras e tabelas. Neste contexto, este trabalho descreve o desenvolvimento de uma ontologia para o dom(nio de REA, a qual permite n!o apenas a representa#!o do REA como um todo, mas tamb&m a representa#!o de partes do conte*do dos recursos. Para facilitar o entendimento do uso de REA pelos usu%rios podem ser usadas ontologias, as quais objetivam melhor organizar o conhecimento comum de dom(nios espec(ficos. A ontologia de dom(nio dos REA aqui descrita, nomeada de ONTOER4, & baseada em metadados e descri#!o de conte*do, o que facilita o entendimento para se obter um n(vel de granularidade menor, uma das caracter(sticas de fragmenta#!o dos REA. Para guiar o processo de desenvolvimento da ontologia, uma metodologia, denominada Methontology, foi adotada. / Ease of access and communication provided by the Internet contributed to the emergence of new solutions such as those based on Learning Objects, in order to further facilitate the sharing of educational content available on the Web. Open Educational Resources +OER/ are learning objects available through copyright licenses for any user to use freely and are useful for learning to students from distance and classroom teaching. Generally, OER are almost always found in formats that do not allow the user to use only any portions of it. However, to provide the component parts of the OER is extremely important to facilitate their reuse. Taking as an example a publication of the article type, this would be made available by separating its sections, paragraphs, figures and tables. In this context, this work describes the development of an ontology for OER domain, which allows not only the representation of the OER as a whole, but also the representation of pieces of content resources. Ontology can be used to facilitate the understanding of the use of OER by users, which aims at better organizing common knowledge of specific areas. The domain ontology OER described herein, named ONTOER4, is based on metadata and content description, which facilitates understanding how to obtain a lower level of granularity, one of fragmentation characteristics of OER. To guide the ontology development process, a method called Methontology was adopted.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A presente pesquisa tem como objetivo principal analisar as trocas dialÃgicas entre professor e aluno durante a utilizaÃÃo de um Objeto aprendizagem para a compreensÃo de conceitos algÃbricos. O estudo aconteceu em uma escola da rede municipal da cidade de Fortaleza, com uma turma de 7 sÃrie e seu professor de matemÃtica. Foi analisada a atividade no laboratÃrio de informÃtica da escola com o uso do objeto de aprendizagem (OA) BalanÃa Interativa, que tem como objetivo trabalhar as noÃÃes de equaÃÃo, inequaÃÃo e incÃgnita por meio da simulaÃÃo de uma balanÃa de dois pratos na tela do computador. A fundamentaÃÃo teÃrica baseou-se em autores como Vygotsky (1998, 1993) que trata das idÃias de mediaÃÃo e interaÃÃo; Valente (1998), Carraher (1992), Gomes (2000), Castro-Filho et al. (2003, 2005) e Peres (2002) que tratam da utilizaÃÃo de software na educaÃÃo e do desenvolvimento de conceito matemÃticos por meio de ferramentas interativas. A metodologia da pesquisa teve enfoque qualitativo, sendo utilizada a AnÃlise da ConversaÃÃo (Marchusci, 1991), a anÃlise microgenÃtica e a videografia (Meira, 1994) na coleta e na anÃlise dos dados. Os resultados obtidos indicam que as trocas dialÃgicas entre professor e alunos durante o uso do OA estavam voltadas à compreensÃo de conceitos matemÃticos referentes à equaÃÃo, inequaÃÃo e incÃgnita. TambÃm foi observada uma grande continuidade de aÃÃes entre os participantes, sugerindo que a mediaÃÃo do professor orientou as atividades / The present research aims to analyze the dialogical exchanges between teacher and students while using a Learning Object designed to help students understand algebraical concepts. The study was conducted with a 7th grade class and his math teacher in a public school at Fortaleza, Brazil. An analysis was conducted on the use of a learning object called Interactive Scale which intends to work on concepts of equation, inequality and unknown. The study was grounded on authors such as Vygotsky (1998, 2003) who discusses the ideas of mediation e interaction; Valente (1998), Carraher (1992), Gomes (2000), Castro-Filho et al. (2003, 2005) e Peres (2002) who deal with use of educational software and the development of mathematical concepts mediated by interactive tools. The research methodology was qualitative, based on the conversational analysis (Marchusci, 1991), Microgenetic analysis and videography (Meira, 1994) in the data collection and analysis. Results shown that the dialogical exchanges between teacher and students during the Learning Object use were related to the understanding of mathematical concepts, particularly the notions of equation, inequality and unknown. There was also a continuity of actions among the participants which suggests that teacher mediation guided the activities.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-01-30T12:52:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação -Isomar L. Silva.pdf: 4583635 bytes, checksum: 4f7ecc0a69d05d1d8d51b09f8367c3ae (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-01-30T12:53:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação -Isomar L. Silva.pdf: 4583635 bytes, checksum: 4f7ecc0a69d05d1d8d51b09f8367c3ae (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-01-30T12:53:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação -Isomar L. Silva.pdf: 4583635 bytes, checksum: 4f7ecc0a69d05d1d8d51b09f8367c3ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T12:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação -Isomar L. Silva.pdf: 4583635 bytes, checksum: 4f7ecc0a69d05d1d8d51b09f8367c3ae (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Manipulating physical objects is a practice used to supplement Mathematics learning for children and adolescents in the school context. Concrete materials, or manipulatives, are resources often teachers use from early grades of elementary school until basic education the last grades as an aid to improve learning of more abstract mathematical concepts. However, when mentioning not only use of these manipulatives but also their creation for learning purpose, there is a variety of content (specificities) or a hidden process to assist in the addition of a manipulative and the technology itself. In the specific case of geometry (a branch of Mathematics), as the manipulatives are already part of most schools’ materials, we propose a design process that enables the integration of computational techniques and current manipulatives creating a new type of teaching resource, called tangible learning objects, further enriching student’s’ learning experience. Thus, the student creates an interest in the tangible learning object through the various possibilities of interaction with it and goes on to become builder of his own knowledge. In this thesis, therefore, we present a design process for tangible learning objects for mathematics (geometry). We also present specifications to create these objects to support the teaching of mathematics, exemplified by a multi-layer design for the learning object “Tangible Tangram”. / Manipular objetos físicos é uma prática utilizada como complemento à aprendizagem de matemática de crianças e adolescentes no contexto escolar. Materiais concretos, ou manipuláveis, são recursos muito usados por professores das séries iniciais do ensino fundamental como auxílio para aprendizagem de conceitos matemáticos mais abstratos. No entanto quando falamos não apenas do uso desses objetos (manipuláveis) mas também da criação para essa finalidade, não há uma variedade de conteúdo (especificidades) ou processo que auxiliem na junção de um material manipulável e a tecnologia em si. No caso da matemática, como os objetos concretos já estão presentes na escola, propomos como alternativa apresentar o processo de design que possibilita a integração entre técnicas computacionais e objetos concretos conhecidos para desenvolver um novo tipo de recurso didático, objetos de aprendizagem tangíveis (com recursos computacionais agregados), enriquecendo ainda mais a experiência de aprendizagem. Dessa forma, o estudante cria um interesse pela manipulação dos objetos de aprendizagem tangíveis através das diversas possibilidades de interação e passa a se tornar construtor de seu conhecimento. Nesta dissertação, portanto, apresentamos um processo de design para objetos de aprendizagem tangíveis para matemática. Apresentamos também especificações para criação desses objetos para apoiar o ensino de Matemática, exemplificada através de um design multicamadas para o objeto de aprendizagem “Tangram Tangível”.