O presente trabalho teve por objetivo desenvolver uma ferramenta computacional interativa para a elaboração de mapas conceituais e objetos de aprendizagem, como um módulo integrado ao ambiente virtual HyperCAL online. A partir disso, melhorou-se a interação do usuário, no módulo professor, com o sistema no desenvolvimento de objetos de aprendizagem, oportunizando a flexibilidade e customização no acesso ao conteúdo. Para a execução deste trabalho, foram investigados os seguintes temas: Design Instrucional, Ambientes Virtuais e Objetos de Aprendizagem, os processos de desenvolvimento de Software e as metodologias ágeis, os conceitos de Design de Interação e Interface, seguindo principalmente os princípios de design e usabilidade, com foco na experiência do usuário. Todo este estudo possibilitou a construção e a integração da ferramenta de mapas conceituais no ambiente HyperCAL online com a aplicação da metodologia ágil Extreme Programming (XP) que, por ter premissas de simplificação de processos e proximidade constante com o usuário, garantiu a qualidade do projeto durante o processo de aplicação das técnicas propostas. A implementação de mapas conceituais no ambiente virtual HyperCAL online demonstrou grande aplicabilidade para a proposta desta pesquisa, pois potencializou a possibilidade de pesquisa e aprendizado do usuário, contribuindo no seu foco de interesse, aumentando sua capacidade de informação, interação e recuperação de dados do sistema. E ainda, tornou o ambiente virtual mais atrativo, interativo e dinâmico para os seus usuários. / Abstract: This study aims to develop an interactive computational tool to elaborate conceptual maps and learning objects, as an integrated module to the online virtual environment HyperCAL. We sought to improve the teacher module’s user interaction with the system of development of learning objects, allowing the flexibility and customization when accessing content. For the execution of this study, the following issues have been investigated: Instructional Design, Virtual Environments and Learning Objects; the processes of software development and agile methodologies; and concepts of Interaction and Interface Design, mainly following the principles of design and usability, focusing on the user’s experience. The study enabled the construction of the tool of conceptual maps and its integration to the HyperCAL online environment with the implementation of an agile methodology, which assured the quality of the project during the process of application of the proposed techniques, due to assumptions of simplifications of processes and to the constant proximity with the user. The implementation of concept maps in the online virtual environment HyperCAL has shown great applicability to the proposal of this research, as it has opened up new possibilities for research and learning for the user, contributing to their focus of interest, increasing its capacity for information, interaction and data recovery from the system. In addition, it has made the virtual environment more attractive, interactive and dynamic for its users.

Esta tese aborda o desenvolvimento, uso e experimentação do MineraFórum. Trata-se de um recurso para auxiliar o professor na análise qualitativa das contribuições textuais registradas por alunos em fóruns de discussão. A abordagem desta pesquisa envolveu técnicas de mineração de textos utilizando grafos. As interações proporcionadas pelas trocas de mensagens em um fórum de discussão representam uma importante fonte de investigação para o professor. A partir da análise das postagens, o docente pode identificar quais alunos redigiram contribuições textuais que contemplam conceitos relativos ao tema da discussão, e quais discentes não o fizeram. Desta forma, é possível ter subsídios para motivar a discussão dos conceitos importantes que fazem parte do tema em debate. Para atingir o objetivo do presente estudo, foi necessário realizar uma revisão da literatura onde foram abordados temas como: a Educação a Distância (EAD); Ambientes Virtuais de Aprendizagem; os principais conceitos da área de Mineração de Textos e, por último, trabalhos correlacionados a esta tese. A estratégia metodológica utilizada no processo de desenvolvimento do MineraFórum envolveu uma série de etapas: 1) a escolha de uma técnica de mineração de textos adequada às necessidades da pesquisa; 2) verificação da existência de algum software de mineração de textos que auxiliasse o professor a analisar qualitativamente as contribuições em um fórum de discussão; 3) realização de estudos preliminares para avaliar a técnica de mineração escolhida; 4) definição dos indicadores de relevância das mensagens; elaboração de fórmulas para calcular a relevância das postagens; 5) construção do sistema; 6) integração do MineraFórum a três Ambientes Virtuais de Aprendizagem e, por último, 7) a realização de experimentos com a ferramenta. / This thesis presents the development, use and experimentation of the MineraFórum software. It is a resource that can help teachers in doing qualitative analyses of text contributions in discussion forums. This research included the use of text mining techniques with graphs. Message exchange in discussion forums are an important source of investigation for teachers. By analyzing students’ posts, teachers can identify which learners wrote contributions that have concepts related to the debate theme, and which students did not succeed to do so. This strategy may also give teachers the necessary elements to motivate discussion of concepts relevant to the topic being debated. To accomplish the objectives of this study, a review of the literature was carried on topics such as: Distance Learning; Virtual Learning Environments; main concepts in Text Mining; and studies related to this thesis. The methodological strategy used in the development of MineraFórum followed these steps: 1) choosing a text mining technique suitable to the needs of the research; 2) checking whether there was software available to help teachers to do qualitative analysis of contributions in discussion forums; 3) doing preliminary studies to evaluate the selected mining technique; 4) defining indicators of relevance in the messages; elaborating formulas to calculate relevance in posts; 5) building the system; 6) integrating MineraFórum to three Virtual Learning Environments, and 7) carrying experiments with the tool.

Os professores, profissionais e estudantes envolvidos na educação a distância, via de regra, não dispõem de uma estrutura e de uma dinâmica para uso eficaz do ferramental tecnológico de software e sistemas disponíveis e assim aproveitar todas as suas potencialidades. O presente estudo tem como objetivo propor estrutura e dinâmica de curso para uso de ambiente virtual de aprendizagem (AVA). Para alcance deste objetivo foi desenvolvida pesquisa, de natureza metodológica, que consistiu na aplicação de conteúdos de enfermagem para oferecimento de curso on-line como uma das ações de workshop internacional para estudantes de graduação em enfermagem do Brasil e de Portugal, onde foram exploradas as principais ferramentas disponíveis no AVA Moodle. Durante o processo de construção e transformação dos conteúdos desenvolvidos em conjunto com professores e equipe técnica, foram registradas algumas etapas distintas, detectados procedimentos específicos a serem realizados por professores, estudantes e equipe técnica. Estes procedimentos, bem como as etapas, estimativas de prazos de realização das atividades, formatos para disponibilização dos conteúdos e os critérios de avaliação utilizados, foram analisados para subsidiar a criação e desenvolvimento do plano estrutural e sua dinâmica. Durante a fase de oferecimento do curso, os conteúdos foram abordados gradativamente, de acordo com cronograma previamente estabelecido, e a equipe docente foi orientada a participar das interações com estudantes e demais membros da equipe. Ao final do evento os estudantes avaliaram o sistema e conteúdos através de instrumento on-line de avaliação de usabilidade baseado em critérios ergonômicos de interface. Para concluir o processo de avaliação, foi executado registro quantitativo de acessos, através de ferramenta de registro de logs e questão dissertativa acerca das ferramentas e formatos utilizados no curso online. A análise dos resultados sinalizou pontos a serem mantidos e aspectos a serem modificados nos conteúdos e formato de utilização das ferramentas. O planejamento apresentou limitações que foram consideradas para o desenvolvimento do produto. Constatou-se também boa receptividade dos estudantes em relação ao formato utilizado. Estes sinalizaram pontos a serem aperfeiçoados. Com base na experiência de oferecimento do curso e na análise dos resultados derivou-se, como produto, uma proposta de estrutura e dinâmica de curso on-line. Este produto é composto por uma proposta de uso de AVA, com mapeamento dos processos de trabalho e diretrizes técnicas de utilização das ferramentas interativas definidas no planejamento e utilizadas para oferecimento do curso. Há necessidade de realização de pesquisas futuras com objetivo de testar o modelo proposto. / Professors, professionals and students involved in distance education often do not have a structure or dynamics available for the efficient use of software or systems in order to take advantage of all their potential as technological tools. This study proposes a course structure and dynamics to be used in a Virtual Learning Environment (VLE). For that, a methodological search was developed, which consisted of applying nursing content to be offered in an online course as one of the activities of an international workshop concerning undergraduate nursing students in Brazil and Portugal, where the main tools available in the AVA Moodle were explored. During the construction and transformation of content developed jointly with professors and the technical team, distinct stages were identified, and specific procedures to be performed by professors, students and the technical team were determined. These procedures as well as the stages, estimated timeframes for performing the activities, format to present content and the evaluation criteria used were analyzed to support the creation and development of the structural plan and its dynamics. Content was gradually addressed throughout the course according to a previously established schedule. The team of professors was prepared to interact with students and remaining team members. At the end of the course, the students evaluated the system and content via an online evaluation usability instrument based on ergonomic criteria evaluating interface. To conclude the evaluation process, a quantitative recording of accesses was performed through a log registration tool and through an essay addressing the tools and formats used in the online course. The results indicated those aspects to be kept and those to be changed in relation to content and the format of tools. Planning presented limitations that were considered in product development. There was good receptivity from students in relation to the format, though they indicated aspects to be improved. The product that resulted from the experience of offering an online course and the analysis of results was a proposal of an online course\'s structure and dynamics. This product is composed of a proposal of AVA use with a map of working processes and technical guidelines concerning the use of interactive tools defined in the planning and that will be used to offer the course. Further research to test the proposed model is needed.

O presente estudo desenvolveu-se na perspectiva de entrelaçar as pesquisas em Interação Humano- Computador – IHC com a Epistemologia Genética de Jean Piaget, visando delinear possíveis intersecções entre esses dois domínios no contexto de uma investigação prática. O Para tanto, esta dissertação, elegeu o desenvolvimento de um chat com uma interface 3D isométrica, destinado à crianças em processo de alfabetização, denominado Cooperativa do Conhecimento, como um problema interessante em IHC e, que podería ser investigado sob a perspectiva da teoria piagetiana. O estudo baseou-se na investigação dos processos cognitivos dos sujeitos em interação tanto com a Cooperativa do Conhecimento, quanto com o chat de interface tradicional. Foram realizados um total de 18 experimentos, cada um consistindo de uma sessão de chat, envolvendo, no total, 32 crianças do ensino fundamental. A análise dos dados foi desenvolvida considerando a evolução do processo de construção dos necessários, pelas crianças, em relação a interface dos softwares. Como resultado, foram elaboradas duas microgêneses da conceituação das atividades e dos mecanismos funcionais da Cooperativa do Conhecimento e do chat tradicional. Os resultados indicam que a proposta de interface para a Cooperativa do Conhecimento, elaborada neste estudo, favorece o desenvolvimento do processo de conceituação, tanto das atividades quanto dos mecanismos funcionais, ocasionando, que, os sujeitos consigam, muito mais cedo, estabelecerem a conversão como um possível dentro do ambiente, bem como, compreender as relações necessárias para tal ação. / The present study was developed with the goal of braiding the research in Human Computer Interaction – HCI with the Genetic Epistemology of Jean Piaget, in order to outline possible intersections between these theories in the context of a practical investigation. T For this purpose, this thesis, elected the development of a chat tool, with an isometric 3D interface, for children in the acquisition process of written language, named Cooperativa do Conhecimento, as an interesting problem in the field of HCI, that could be investigated with the piagetian theory. The study was based in the investigation of the child's cognitives process while in interaction with Cooperativa do Conhecimento and with a traditional chat. It was made a total of 18 experiments, each one consisting of a chat session, in a total of 32 primary school children. The results indicate that the interface proposal for Cooperativa do Conhecimento, developed in this study, fostered the development of the conceituation process, making, that the children stabilished the conversation as a possibility inside this environment earlier than in the traditional chat and understanded the necessary relations for this action.

Esta tese aborda o desenvolvimento, uso e experimentação do MineraFórum. Trata-se de um recurso para auxiliar o professor na análise qualitativa das contribuições textuais registradas por alunos em fóruns de discussão. A abordagem desta pesquisa envolveu técnicas de mineração de textos utilizando grafos. As interações proporcionadas pelas trocas de mensagens em um fórum de discussão representam uma importante fonte de investigação para o professor. A partir da análise das postagens, o docente pode identificar quais alunos redigiram contribuições textuais que contemplam conceitos relativos ao tema da discussão, e quais discentes não o fizeram. Desta forma, é possível ter subsídios para motivar a discussão dos conceitos importantes que fazem parte do tema em debate. Para atingir o objetivo do presente estudo, foi necessário realizar uma revisão da literatura onde foram abordados temas como: a Educação a Distância (EAD); Ambientes Virtuais de Aprendizagem; os principais conceitos da área de Mineração de Textos e, por último, trabalhos correlacionados a esta tese. A estratégia metodológica utilizada no processo de desenvolvimento do MineraFórum envolveu uma série de etapas: 1) a escolha de uma técnica de mineração de textos adequada às necessidades da pesquisa; 2) verificação da existência de algum software de mineração de textos que auxiliasse o professor a analisar qualitativamente as contribuições em um fórum de discussão; 3) realização de estudos preliminares para avaliar a técnica de mineração escolhida; 4) definição dos indicadores de relevância das mensagens; elaboração de fórmulas para calcular a relevância das postagens; 5) construção do sistema; 6) integração do MineraFórum a três Ambientes Virtuais de Aprendizagem e, por último, 7) a realização de experimentos com a ferramenta. / This thesis presents the development, use and experimentation of the MineraFórum software. It is a resource that can help teachers in doing qualitative analyses of text contributions in discussion forums. This research included the use of text mining techniques with graphs. Message exchange in discussion forums are an important source of investigation for teachers. By analyzing students’ posts, teachers can identify which learners wrote contributions that have concepts related to the debate theme, and which students did not succeed to do so. This strategy may also give teachers the necessary elements to motivate discussion of concepts relevant to the topic being debated. To accomplish the objectives of this study, a review of the literature was carried on topics such as: Distance Learning; Virtual Learning Environments; main concepts in Text Mining; and studies related to this thesis. The methodological strategy used in the development of MineraFórum followed these steps: 1) choosing a text mining technique suitable to the needs of the research; 2) checking whether there was software available to help teachers to do qualitative analysis of contributions in discussion forums; 3) doing preliminary studies to evaluate the selected mining technique; 4) defining indicators of relevance in the messages; elaborating formulas to calculate relevance in posts; 5) building the system; 6) integrating MineraFórum to three Virtual Learning Environments, and 7) carrying experiments with the tool.

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

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vinicius Gazzoli Rangel.pdf: 3224178 bytes, checksum: d9fb1cdcd1e8bc9985da5d5f609b340e (MD5) Previous issue date: 2011-01-17 / First generation of web applications was responsible for the popularization of the network and the emergence of the first groups of Internet users. At that time, the web content was little interactive and web sites were limited in the aspects of configuration options and interface of the system. The Users were mere spectators of the actions that took place in the pages browsed, since they could not change its contents. Any additional functionality depended on the work of programming teams. With the advent of Web 2.0, the focus became the collective construction of knowledge. The essence is to allow users to become more active, not only through participation in interactive content generation, but also as the creation of virtual communities. Since then, Internet users are increasingly getting interested in the construction of environments that take advantage of the interactivity, of the authorship and of the semantic retrieval promoted by web, and various technological aspects. From the perspective of computing in education, efforts are noticeable in the production of educational software and virtual environments to support learning, especially with support for authoring tools and interaction such as chat, wiki, blog and forum. The educational activities supported by digital resources has highlighted the lack of flexibility in environments whose modeling is focused on tools, compromising the support for different activities proposed. This work proposes a approach for modeling of collaborative environments, through the design of Communication Vehicles. With these vehicles, it should be possible, to individuals or groups, organize and describe workspaces on the web by defining a set of structural properties. The validation of this proposal is made through a prototype of an editor Communication Vehicles, which provides a range of facilities to design vehicles without requiring the use of textual programming languages / A primeira geração de aplicações para web foi responsável pela popularização da rede e pelo surgimento dos primeiros grupos de internautas. Nesta época, o conteúdo web era pouco interativo e os sites eram limitados quanto aos aspectos de opções de configuração e interface do sistema. Os usuários eram meros espectadores das ações que aconteciam nas páginas que navegavam, já que não podiam alterar seu conteúdo. Qualquer funcionalidade adicional dependia do trabalho das equipes de programação. Com o advento da Web 2.0, o foco se tornou a construção coletiva do conhecimento. A essência é permitir que os usuários se tornem mais ativos, através não só da participação interativa na geração de conteúdo, como também da criação de comunidades virtuais. Desde então, os internautas vêm se interessando cada vez mais pela construção de ambientes que aproveitem a interatividade, a autoria e a recuperação semântica promovida pela web, além de vários aspectos tecnológicos. Do ponto de vista da informática na educação, notam-se iniciativas na produção de softwares educacionais e ambientes virtuais de apoio à aprendizagem, principalmente com suporte a ferramentas de autoria e interação, como chat, wiki, blog e fórum. As atividades pedagógicas apoiadas por recursos digitais têm evidenciado a carência de flexibilidade em ambientes cuja modelagem é centrada em ferramentas, comprometendo o suporte a diferentes atividades propostas. Este trabalho propõe uma abordagem para modelagem de ambientes colaborativos, por meio da concepção de Veículos de Comunicação. Com esses veículos, deverá ser possível, a indivíduos ou grupos, organizarem e descreverem espaços de trabalho na web pela definição de um conjunto de propriedades estruturais. A validação desta proposta faz-se por meio de um protótipo de um editor de Veículos de Comunicação, que disponibiliza um conjunto de facilidades para projetar veículos sem a necessidade de uso de linguagens de programação textuais

Submitted by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com) on 2015-05-12T17:00:56Z No. of bitstreams: 1 Tese - Rafael Penna.pdf: 5494264 bytes, checksum: 3a53496319b33a5169c281e0bcb7a800 (MD5) / Rejected by Vitor de Carvalho (vitor_carvalho_im@hotmail.com), reason: - Sobrenomes de autor/orientador não podem estar em caixa alta; - Falta um dos sobrenomes da orientadora. on 2015-06-12T19:44:55Z (GMT) / Submitted by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com) on 2015-06-15T15:33:55Z No. of bitstreams: 1 Tese - Rafael Penna.pdf: 5494264 bytes, checksum: 3a53496319b33a5169c281e0bcb7a800 (MD5) / Approved for entry into archive by Vitor de Carvalho (vitor_carvalho_im@hotmail.com) on 2015-06-22T18:57:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Rafael Penna.pdf: 5494264 bytes, checksum: 3a53496319b33a5169c281e0bcb7a800 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-22T18:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Rafael Penna.pdf: 5494264 bytes, checksum: 3a53496319b33a5169c281e0bcb7a800 (MD5) Previous issue date: 2014 / O avanço tecnológico dos últimos anos ocasionou mudanças na maneira como as pessoas se relacionam. Dispositivos computacionais, sensores e atuadores se fazem presentes na vida das pessoas atualmente, de maneira que os mundos físico e virtual se misturam. Propostas de sistemas físico-cibernéticos (Cyber-Physical Systems ou CPS) surgem com o intuito de integrar os sistemas computacionais com objetos do mundo físico. Neste novo contexto, as discussões dos impactos tecnológicos nos ambientes escolares são importante, estabelecendo novas áreas de pesquisa, como ensino eletrônico, educação à distância, aprendizagem móvel e aprendizagem ubíqua. Dentro dessas áreas, os Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs), que são sistemas computacionais disponíveis na internet, destinados ao suporte de atividades mediadas pelas tecnologias de informação e comunicação, são bastante utilizados e estudados. Esses ambientes podem ser identificados por uma série de características que envolvem interação entre alunos e professores, oportunidades de socialização e concepção de informação, propostas pedagógicas, representação do espaço virtual, entre outras. No entanto, os AVAs costumam apresentar possibilidades restritas de lidar com as informações do mundo físico. Esta tese tem como foco a integração de elementos reais/físicos em AVAs, através de interfaces humano-computador avançadas. Para tanto, propõe-se a definição de Ambientes Físico- Virtuais de Aprendizagem, discutindo suas características e um modelo conceitual de referência. Por fim, a plataforma Toogle, proposta para implementação de sistemas físicocibernéticos, é aprimorada e utilizada no desenvolvimento desses novos espaços. / Technological advances in recent years has brought about changes in the way people relate. Computing devices, sensors and actuators are present in the in people's lives today, in a way that the physical and virtual worlds mix. Proposals of Cyber-Physical Systems (CPS) arise in order to integrate computer systems with the physical world objects.In this new context, discussions about technological impacts on school environments are important, establishing new areas of research, such as e-learning, distance education, mobile learning and ubiquitous learning. Within these areas, the Virtual Learning Environments (VLEs), which are computer systems available on the Internet, intended to support activities mediated by information and communication technologies, are widely used and studied. These environments can be identified by a number of features that involve interaction between students and teachers, socialization opportunities, educational proposals, representation of virtual space, among others. However, VLEs often have limited possibilities to deal with the information of the physical world. This dissertation focuses on the integration of real / physical elements in VLEs, through advanced human-computer interfaces. We propose the definition of Cyber-Physical Learning Environments, discussing their characteristics and a reference conceptual model. Finally, the Toogle plataform, proposed to implement cyber-physical systems, is enhanced and used to develop these new spaces.

In this research was carried out a study on the use of virtual learning environments to minister physics classes in the high schools of Aracaju, Sergipe. In order to better understand this issue, it was used two research axes. The first one, called the central axis, was worked with physics teachers from the state system schools. The purpose of this axis was to obtain information on the effective use or not of- virtual environments and simulations in classes taught by these teachers and the possible causes that would lead to that found reality, were causes of methodological or personal choice. The second axis of research, called the auxiliary axis was worked with undergraduate physics students, attending the discipline Instrumentation for Physics Teaching IV (IPT- IV), at the Sergipe Federal University (SFU). We sought to identify the level of acceptance by the students regarding the use of virtual simulations to minister classes with physics content covered in high school. It was found in this second axis through practical activities using virtual simulations, if students could reach a level of involvement with the simulations in order to feel encouraged to use them in future professional activity in schools. The results of the two axes of research served as a grant to try to understand the existence of any causal relationship between the two surveyed realities that implied in a teaching practice carried from graduation to basic education schools. Regarding the teachers aspects such as formed time, teaching practice time, updates through continuing education or yet any other factors that could influence the teachers in using or not virtual teaching tools in everyday teaching activities were considered. It was found through the obtained results that the majority of surveyed physics teachers do not use virtual simulations because, in addition to structural shortage of schools where they teach, they have little weekly working hours to include simulations in their regular activities of teaching physics. It was also found that in the case of teachers interviewed this non-use of virtual teaching tools is not due to implementation of a practice brought by them from their graduation. / Nesta pesquisa foi realizado um estudo sobre a utilização de ambientes virtuais de aprendizagem ao se ministrar aulas de Física nas escolas de ensino médio de /, Sergipe. Visando melhor compreender essa questão, foram utillizados dois eixos de investigação. O primeiro, chamado de eixo central, foi trabalhado junto a professores de Física de escolas da rede estadual de ensino. A finalidade neste eixo foi obter informações sobre a efetiva utilização ou não de ambientes e simulações virtuais nas aulas ministradas por esses professores e as possíveis causas que conduzissem à realidade encontrada, fossem causas de opção metodológica ou pessoal. O segundo eixo de investigação, chamado de eixo auxiliar, foi trabalhado junto a alunos de licenciatura em Física, cursando a disciplina Instrumentação para o Ensino de Física IV (IEF IV), na Universidade Federal de Sergipe (UFS). Procurou-se identificar o nível de aceitação por parte dos alunos em relação à utilização de simulações virtuais ao ministrarem aulas com conteúdos de Física abordados no ensino médio. Nesse segundo eixo, verificou-se através de atividades práticas utilizando simulações virtuais se os alunos alcançariam um grau de envolvimento com as simulações, de forma a se sentirem estimulados a utilizá-las em futura atividade profissional nas escolas. Os resultados dos dois eixos de investigação serviram de subsídio para se entender a existência ou não de alguma relação causal entre as duas realidades pesquisadas, que implicasse em uma prática de ensino transposta da graduação para as escolas de educação básica. Em relação aos professores das escolas, foram considerados aspectos como tempo de formado e de prática docente, existência de atualizações através de formação continuada ou ainda outros fatores de natureza pessoal que poderiam influenciar na utilização ou não de ferramentas virtuais de ensino nas atividades docentes cotidianas desses professores. Constatou-se através dos resultados obtidos que a maior parte dos professores de Física entrevistados não utiliza simulações virtuais porque, além da carência estrutural das escolas onde lecionam, eles dispõem de pouca carga horária semanal para incluir as simulações em suas atividades regulares de ensino de Física. Constatou-se também que no caso dos professores entrevistados, essa não utilização de ferramentas de ensino virtuais, não se deve a transposição de uma prática trazida por eles da graduação.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / FERNANDES, G. G. AvaliaÃÃo ergonÃmica da interface humano- computador de ambientes virtuais de aprendizagem 2008. 346 f. Tese (Doutorado em EducaÃÃo Brasileira) â Faculdade de EducaÃÃo da Universidade Federal do CearÃ. Fortaleza, 2008. Objetiva-se, em nÃvel macro, desenvolver modelo conceitual para avaliar a interface humano-computador (IHC), especificamente, a usabilidade e a funcionalidade de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) para educaÃÃo a distÃncia (EaD). A partir daÃ, sÃo objetivos especÃficos: (1) avaliar a usabilidade de ambientes virtuais de educaÃÃo empregados na educaÃÃo a distÃncia; (2) analisar a funcionalidade de ambientes virtuais de educaÃÃo utilizados em educaÃÃo a distÃncia; (3) levantar parÃmetros para construir modelo conceitual de avaliaÃÃo de interfaces de ambientes virtuais de educaÃÃo para educaÃÃo a distÃncia. Em relaÃÃo à usabilidade, vÃrios atributos foram estudados na interface computacional, destacando-se facilidade de aprendizagem, eficiÃncia de uso, facilidade de memorizaÃÃo, baixas taxas de erro e satisfaÃÃo subjetiva. A funcionalidade, que engloba as camadas de programaÃÃo e da base de dados foi estudada levando em consideraÃÃo a consistÃncia dos dados produzidos no ambiente e a facilidade de adequaÃÃo à tarefa das principais funÃÃes, com Ãnfase nos mecanismos de comunicaÃÃo, de coordenaÃÃo, de interaÃÃo e de administraÃÃo de cursos. Para a construÃÃo do modelo, recorremos à ampla revisÃo bibliogrÃfica e à anÃlise geral da interface de diferentes ambientes computacionais. O modelo inicial contÃm dois mÃdulos. O primeiro, com 09 critÃrios e 45 atributos, destinado a profissionais da Ãrea de educaÃÃo. O segundo mÃdulo com 12 critÃrios e 60 atributos, aplicado a profissionais da Ãrea de computaÃÃo com prÃtica em atividades em EaD com conhecimento sobre os princÃpios de usabilidade de interfaces computacionais. No momento de sua validaÃÃo, o aplicamos em trÃs AVA: Moodle, Solar e e-ProInfo, utilizando como lista de verificaÃÃo a modalidade cheklist. Dentre os muitos resultados obtidos, chama a atenÃÃo a significativa vantagem para o Moodle, quando da avaliaÃÃo dos trÃs ambientes junto aos profissionais educadores, e do Solar, no caso dos profissionais de computaÃÃo com militÃncia na Ãrea de EaD, com nÃtida rejeiÃÃo dos dois segmentos estudados ante o e-ProInfo. Por fim, os dados obtidos e discutidos permitem inferir que, o modelo aplicado poderia ser refinado, o que foi feito. O modelo refinado proposto, baseado na anÃlise dos dados da pesquisa e nas observaÃÃes subjetivas dos agentes pesquisados contÃm dois mÃdulos cada um com 10 critÃrios e 50 atributos. / The objective of this work is to develop a conceptual model in order to evaluate the human-computer interface (HCI) on a macro level. More specifically, it aims to evaluate the usability and functionality of virtual learning environments (VLE) for distance education (DE). Therefore, the specific objectives are: (1) to evaluate the usability of virtual educational environments used in distance education; (2) to analyze the functionality of educational virtual environments used for distance education; (3) to define appropriate parameters to build a conceptual model for the evaluation of educational virtual environment interfaces for distance education. The usability is originated from cognitive science and at the beginning of the 80âs decade, it started to be related to psychology and ergonomics areas. It includes five attributes which contribute for a good computational interface: easy learning, efficient use, easy memorization, low error levels and subjective satisfaction. On the other side, functionality does not depend only on the interface layer, but also on the program layers and on data base, which are in charge of the experts. The modelâs construction was made based on a vast bibliographical review and on the general analysis of different computational environmental interfaces. In order to validate the proposed model, it was applied to three virtual learning environments (VLE): Moodle, Solar and e-ProInfo, using a checklist as a verification list. The first one contained 45 items addressed to education professionals. The second had 60 items applied to computational professionals with experience in distance education, and consequently, with knowledge about the usability principles of computational interfaces. The results show a remarkable advantage of Moodle environment among education professionals and Solar environment among computational professionals experienced in distance education. A clear rejection was observed for e-ProInfo among the two studied segments. Finally, the obtained data infer that, even though the proposed model is adequate to evaluate the VLE, it can be improved in order to be used by any higher education professional with experience on the application of digital technologies.