A tese apresenta uma contribuição à área da pesquisa educacional, para auxiliar na identificação de perfis cognitivos, utilizando o referencial teórico das Ciências Cognitivas e a instrumentação das Neurociências. O projeto elaborado para atender os objetivos desta tese compreendeu o desenvolvimento de metodologia experimental, apoiada pela técnica estatística de Projetos de Experimentos, juntamente com instrumentos neurocientíficos (uso de eletroencefalografia com técnica ERP – Event Related Potential), para a observação, quantificação e interpretação de evidências neuronais – sinais de eletroencefalografia - relacionadas ao processo cognitivo humano. Buscou, em particular, evidências relacionadas às diferentes demandas de energia despendida na realização de atividades espaciais (identificação, percepção ou atenção espacial de objetos virtuais), com base em instrumentos teóricos e tecnológicos das Neurociências, das Ciências Cognitivas e da Psicologia Cognitiva, para uso na área da pesquisa educacional, visando contribuir para identificação de diferentes perfis de estudantes em diferentes áreas do conhecimento. Na investigação experimental, o objetivo foi buscar indicadores (quantificação de energia alocada em atividade cerebral, medida de tempo de resposta ao estímulo, maior magnitude na faixa de freqüência do ritmo elétrico cerebral, evocados no experimento) dos sinais cerebrais que estejam sincronizados com o exercício proposto e que possam subsidiar a hipótese de que há diferenças significativas entre estudantes de áreas científicas e tecnológicas e estudantes de áreas humanas e sociais, no quesito habilidades espaciais. A proposta contextualiza e fundamenta experimentos com um grupo de alunos voluntários dos cursos de graduação, selecionados para a pesquisa, classificados por idade e sexo e avaliados e selecionados por diagnóstico psicológico indicativo da provável área de aptidão/habilidade cognitiva. O desenvolvimento da proposta investigativa, que visou atender os objetivos relacionados e pertinentes ao processo, foi possível devido a esforços de pesquisadores e cientistas das diferentes áreas de conhecimento, que colaboraram na modelagem do experimento realizado no Laboratório de Biosinais da Universidade de Caxias do Sul, no Campus Universitário da Região dos Vinhedos, junto ao Curso de Engenharia Elétrica. Como parte do processo metodológico experimental está compreendido o desenvolvimento do instrumento de medição: equipamento de eletroencefalografia (EEG) utilizando o sistema de aquisição e conversão de sinal analógico-digital da National Instruments e também, o equipamento conhecido como Gaiola de Faraday, que serviu para a realização das coletas de sinais elétricos cerebrais de baixa freqüência e amplitude, minimizando a presença de ruídos eletromagnéticos interferentes significativamente no sinal coletado. Os dados (sinais elétricos cerebrais) coletados durante o experimento que evocou raciocínio lógico espacial dos participantes foram modelados matematicamente por Fourier e interpretados por análise estatística – UNIVARIATE (análise de variância) e comparados aos resultados obtidos pelos instrumentos de apoio utilizados como forma de validar o processo investigativo: questionário verbal ao final do experimento e teste psicológico - subteste BPR5 – RE. Todos os dados coletados também foram armazenados com o propósito de permitir futura realização de outras simulações, com diferentes métodos de acesso aos conteúdos. Entende-se que os resultados obtidos nesse experimento possam colaborar com a Informática aplicada à Educação no planejamento, desenvolvimento e uso de objetos virtuais em ambientes destinados a mediar à aprendizagem, de acordo com necessidades específicas de cada público-alvo. Nesse sentido, os resultados dessa investigação podem prover dados ou características como medidas indicadoras de esforços cognitivos associados a perfis diferenciados, no caso das áreas de conhecimento, que envolvam processos de raciocínio espacial. O entendimento sobre o esforço manifestado pelo aluno durante o experimento foi interpretado como uma possível medida de um dos itens relacionados ao perfil cognitivo, à luz das Ciências Cognitivas (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998). / The thesis is to contribute for the area of educational research in order to aid on the identification of cognitive profiles, using theoretical references from cognitive sciences and instrumentation from neurosciences. The project designed to meet the objectives of the thesis included the development of experimental methodology, supported by the statistical technique for Experiment Projects, along with neuroscientific instruments (use of electroencephalography with the ERP technique – Event Related Potential), for the observation, quantification, and interpretation of neuronal evidences – electroencephalography signals – related to the human cognitive process. It particularly searched for evidences related to different demands of energy spent to perform spatial activities (identification, perception, or spatial attention of virtual objects), based on theoretical and technological instruments of Neurosciences, Cognitive Sciences and Cognitive Psychology, used in the field of educational research, with the aim to contribute for the identification of different profiles of students in different areas of knowledge. In the experimental investigation, the purpose was to look for indicators (quantification of energy allocated in brain activity, measuring response time to the stimulus, larger magnitude in the frequency band of the brain electrical rhythm, evoked on the experiment) of the brain signals that would be synchronized with the exercise proposed and that could subsidize the hypothesis that there are significant differences between students from scientific and technological fields and students from humanistic and social fields, regarding spatial abilities. The proposal contextualizes and fundaments experiments with a group of volunteer students from the undergraduate programs, selected for the research, classified by age and gender, and evaluated and selected according to a psychological diagnostic indicating a probable area of cognitive ability / aptitude. The development of the investigative proposal that intended to meet the objectives mentioned was possible thanks to efforts of a group of researchers and scientists from different fields of knowledge, pertinent to the process, who collaborated on the modeling of the experiment, carried out at the Biosignal Laboratory of the University of Caxias do Sul, at the University Campus of Região dos Vinhedos, in its Electrical Engineering Program. The development of the measuring instrument was part of the experimental methodological process: the equipment for electroencephalography (EEG) using the system acquisition and conversion of analog to digital signal (manufacturer: National Instruments) and also the equipment known as Faraday’s Cage, which served to the collections of electrical brain signals of low frequency and amplitude, minimizing the presence of electromagnetic noises interfering significantly on the signal collected.The data collected (brain electrical signals) during the experiment that evoked logical spatial reasoning by the participants were mathematically modeled by Fourier and interpreted by statistical analysis – UNIVARIATE (variance analysis) and compared to results obtained by support instruments used as a way of validating the investigative process: a verbal questionnaire at the end of the experiment and a psychological test – subtest BPR5 – RE. All data collected were also saved with the purpose of making it possible to carry out other simulations in the future, with different access methods to the contents. It is understood that the results obtained with this experiment collaborate Informatics applied to Education on planning, developing, and using virtual objects in environments destined to mediate learning according to specific needs of each target public. In that sense, the results of this investigation may provide data or characteristics as measures indicating cognitive efforts associated to differentiated profiles, which are in this case the knowledge fields involving spatial reasoning processes. Understanding the effort manifested by the student during the experiment was interpreted as a possible measure for one of the items related to the cognitive profile, the light of Cognitive Sciences (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998).

O presente estudo tem como objetivo a elaboração de parâmetros, baseados no design pedagógico, para a construção de materiais educacionais digitais (MED's). Esse tema justifica-se na necessidade desses materiais serem elaborados a partir do concomitante planejamento técnico, gráfico e pedagógico. Para o desenvolvimento desta dissertação, primeiramente realizou-se uma pesquisa bibliográfica sobre os principais fatores técnicos, gráficos e pedagógicos envolvidos na elaboração de materiais digitais. Após, desenvolveu-se a conceituação e as metas do design pedagógico, empregando-as na construção do objeto de aprendizagem (OA) PEDESIGN. A partir da aplicação do referido OA em dois cursos, foram coletados dados que, após analisados e discutidos, originaram como resultado uma tabela de parâmetros para a construção de materiais educacionais digitais baseados no design pedagógico. A partir da proposição desses parâmetros, objetiva-se incentivar a reflexão de professores, pedagogos, designers e desenvolvedores de materiais educacionais digitais sobre a aplicação do design pedagógico em MED's. / The present paper aims at generating pedagogic-design-based parameters for the developing of digital educational materials (DEMs). This theme lays on the necessity of developing these materials according to a technical, graphical and pedagogic planning. Primarily, in order to develop this dissertation, a bibliographic research on the main technical, graphic and pedagogic factors involved in the elaboration of digital materials was accomplished. After that, the conceptualization and the objectives of pedagogic design were developed to be used in the elaboration of PEDESIGN learning object (LO). Through the application of the referred LO in two courses, it was accomplished the collection of data which were analyzed and discussed and later originated a table of parameters for the elaboration of pedagogic-design-based digital educational materials. The proposal of such parameters aims at motivating the reflection of teachers, pedagogues, designers and digital educational materials developers on the application of pedagogic design in DEMs.

Esta tese tem como objeto de estudo os mecanismos de reputação em comunidades virtuais de aprendizagem implementadas através de redes de compartilhamento Peer-to-Peer. Os sistemas de reputação, modelados através da TIS de Piaget e dos conceitos de comunidade e sociedade apresentados por Ferdinand Tonnies consistem na contribuição desta tese e visam a eficiente implantação de Comunidades Virtuais de Aprendizagem através de Peer-to-Peer. A implementação de Comunidades Virtuais de Aprendizagem através de redes de compartilhamento Peer-to-Peer apresenta diversos aspectos a serem observados. Podemos considerar como fator positivo a popularização do conceito pelo compartilhamento de materiais na Internet, com o aumento do numero de usuários de softwares como o e-mule e o kazaa. Como limitante, temos principalmente a dificuldade de identificação de relevância dos materiais disponibilizados em relação ao contexto de aprendizagem que se pretende estabelecer. Considerando que a identificação de origem e relevância é uma condição indispensável à constituição de Comunidade Virtuais de Aprendizagem, faz-se necessário estabelecer mecanismos de reputação que contemplem tais questões. O conceito de valor, o estabelecimento de critérios de avaliação para os objetos disponibilizados, bem como de classificação dos agentes componentes da comunidade são objetos de estudo da presente tese. Este trabalho situa-se, então, na área de intersecção da Ciência da Computação com as Ciências da Educação e Sociologia. Na área das Ciências da Educação temos o aporte da Teoria de Interação Social de Piaget, da Sociologia buscamos apoio em Tonnies e, visando suportar a comunidade virtual a ser modelada, buscamos o aporte da Ciência da Computação no que diz respeito as redes peer-to-peer. / The main focus of this dissertation is on the reputation mechanisms of virtual learning communities implemented as peer-to-peer content sharing networks. The reputation systems modeled according to the Social Interaction Theory of Piaget and to the concepts of community and society introduced by Ferdinand Tonnies are the main contributions of the present study. The idea is to reach an effective deployment of virtual learning communities through peer-to-peer networks. The implementation of peer-to-peer networks in virtual communities raises several issues that should be noticed. The popularization of this concept due to the increase of content sharing by means of software such as e-mule and kazaa may be considered positive, but there are also limiting factors, as how to identify which material would be relevant for the content in question. Considering that the identification of origin and relevance is a key condition to the constitution of virtual learning communities, it is necessary to establish reputation mechanisms that approach such questions. The concept of value, the establishment of evaluation criteria for objects available, as well as the classification of agents that constitute the community are objects of study of this dissertation. This work takes place in an intersection area among Computer Science, Education and Sociology. The Social Interaction Theory, by Piaget, supports the Education area, Tonnies provides the support for the Sociology issues and, from Computer Science we take the support for the peer-to-peer networks approach.

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e função que serão aplicados na disciplina de Física-Química I do Curso de Química da UFPel. Para isso foram usados como fundamentação teórica o conceito de aprendizagem significativa de Ausubel, Mapas Conceituais e a Epistemologia do “Vê” de Gowin. Também foram utilizados os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e o levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa se fez uso de pré-testes com os alunos, visando identificar a existência dos subsunçores, assim como, a elaboração de mapas conceituais sobre os conhecimentos matemáticos exigidos na disciplina, particularmente, na Equação dos Gases Ideais. Os resultados foram analisados e permitiram o desenvolvimento de um objeto virtual de aprendizagem que privilegia o uso de equação e função matemática na Química. O objeto virtual de aprendizagem possibilita ao aluno o processo de interação, buscando desenvolver a sua aprendizagem, assim como elementos que promovam a interdisciplinaridade entre a Matemática e a Química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos na Equação dos Gases Ideais, especificamente na disciplina de Físico-Química I. / The present work has the objective of investigating the comprehension of the concepts of equation and function that will be applied in the Physics Chemistry subject I from the Chemistry Graduation Course at the UFPel. For that, Ausubel concept of meaningful learning, conceptual maps and the “V” epistemology were used as theoretical background. Besides, the mathematical concepts of equation and function applied to Chemistry were considered and also the analysis and the research of computational tools available on the internet and their characteristics related to the applicability in the teaching area. During the construction period of this research, some pre tests with the students were applied with the purpose of identifying the subsumers as well as the elaboration of the conceptual maps about the mathematical knowledge needed for the subject, mainly for the ideal gas equation. The results were analyzed and they allowed the development of a learning virtual object which privileges the use of mathematical equations and functions inside Chemistry The virtual object allows the student to get into the interaction process searching the development of his learning process as well as elements which promote the interdisciplinarity between Mathematics and Chemistry. Interdisciplinarity will privilege the applicability of mathematical concepts in the Ideal Gas Equation, mainly in the Physics Chemistry Subject I.

Este trabalho caracteriza-se como um estudo de caso que tem como objetivo analisar como ocorre a tomada de consciência de professores em formação continuada sobre o trabalho com projetos educacionais através do Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos integrado a plataforma ROODA. A questão central de pesquisa trata-se sobre como ocorre a tomada de consciência de professores em formação continuada sobre o trabalho com projetos educacionais, através do Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos integrado a plataforma ROODA. Para tanto, utiliza como referencial metodológico a metodologia de pesquisa qualitativa. Apresenta como objetivo analisar como ocorre a tomada de consciência de professores em formação continuada sobre o trabalho com projetos educacionais através do Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos integrado a plataforma ROODA. Tem como questão central de pesquisa compreender como ocorre a tomada de consciência de professores em formação continuada sobre o trabalho com projetos educacionais, através do Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos integrado a plataforma ROODA. Tal questão se desdobra em outras quatro sub-questões: A primeira visa entender como o Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos integrado à plataforma ROODA pode se configurar como espaço de construção, reconstrução de conhecimentos e meio de inclusão social e digital? A segunda busca compreender como a solução de desafios pode promover o processo de tomada de consciência sobre o trabalho com projetos educacionais e sua prática educativa em formação continuada? A terceira sub-questão analisa como o trabalho cooperativo pode favorecer o processo de tomada de consciência das concepções que norteiam o trabalho com projetos educacionais e sua prática educativa em formação continuada? A última discute como se configuram as representações conceituais dos professores em formação continuada no decorrer do planejamento e desenvolvimento de projetos educacionais? Os sujeitos de pesquisa são doze professores de diferentes áreas de estudo, que atuam de forma efetiva em sala de aula, fazendo parte do quadro de servidores ativos da Rede Pública Estadual de Ensino do Rio Grande do Sul e que apresentam disponibilidade para trabalhar com as tecnologias digitais. Para análise e interpretação dos dados coletados, recorre-se à Análise de Conteúdo. Para a coleta dos dados utiliza-se o Método Clínico Piagetiano, procurando compreender a trajetória cognitiva dos sujeitos de pesquisa durante as entrevistas orais semi-estruturadas. Para a realização do processo empírico, desenvolveu-se o Objeto de Aprendizagem Trabalho com Projetos (OATP), um material digital destinado a situações de aprendizagem que aborda o trabalho com projetos educacionais. Para analisar e validar o OATP utiliza-se a plataforma ROODA como ambiente de apoio às aulas presenciais e a distância num curso de extensão da UFRGS na modalidade semipresencial especialmente organizado para essa investigação. Foram analisados os processos cognitivos desencadeados pelas interações no ROODA, tendo como fundamentação a teoria do desenvolvimento cognitivo de Jean Piaget, destacando-se o processo de cooperação e tomada de consciência. A pesquisa evidencia: que o OATP pode possibilitar a tomada de consciência sobre o trabalho com projetos educacionais; as ferramentas comunicacionais da plataforma ROODA potencializam a interação on-line, promovendo as trocas cognitivas e o trabalho em equipe; a tomada de consciência pode ser favorecida pelas trocas cognitivas ocorridas em ambiente virtual e que essas trocas podem ocorrer a partir de atividades que priorizem a participação ativa dos alunos-professores na resolução de desafios, valorizando ações como argumentação, justificativa, análise do percurso do raciocínio, enriquecendo e favorecendo a formação continuada. / This work has as characteristic a case study and as a main goal to analyze how the conscious getting occurs with teachers in continued formation about the educational project works through the work learning object with joined projects to the ROODA platform. It is used as a methodological guide the methodology and how it occurs with the conscious getting of teacher of continued formation about the work with educational projects through the learning object work with joined work to the ROODA platform: It has as central point to understand as the conscious getting from teachers in continued formation about the work with educational projects through learning work object joined projects to ROODA platform. This point is divided into four others: The first one is to understand how the work learning object with joined projects to ROODA platform can result in construction space, knowledge reconstruction and a way to social inclusion and digital. The second search to understand as the solution of challenges can promote the getting process of conscious about the work with educational projects and its educational practice in continued formation. The third point analyses as the cooperative work can favor the process of getting conscious of conceptions that go around the work with educational projects and its educational practice in continued formation. The last one discusses about how is formed the conception presentations of teachers in continued formation during the planning and development of education projects. Twelve teachers took place of this research from different studying areas. All of them act in classroom taking part of the active team of the “ Rede Pública Estadual de Ensino do Rio Grande do Sul” and they are available to work with digital technology. To the analysis and interpretation of collected data were used the contents analysis. For the data collection was used the Piagett clinic method, searching to understand the cognitive traject of the subjects of research during the realization of the interview semi –structured. The realization to the empirical process developed the learning object project work, the digital material designed to learning situations that deal with educational project work. Analyzing and making it valid was used ROODA platform as the environment of base to the present classes and to the distance classes in the semi-presence specially organized to this investigation. It was analyzed the cognitive process divided by the interactions in the ROODA This part was based in the cognitive development theory by Jean Piagett giving importance to the cooperation process and getting conscious. This research shows the learning object work with projects can turn it possible the conscious getting about the work with educational projects. The communication tools of ROODA platform gives power to the on-line interaction promoting the cognitive changes and the team work, the conscious getting can be favored by the cognitive changes occurred in virtual environment and this changes can occur from activities that give the main attention to the active participation of teachers- students in the solution of challenges, giving value to the actions as argumentation, justification, rezoning analysis , enriching and favoring the continued formation. / Este trabajo tiene como característica ser un estudio de caso que tiene como objetivo analizar como ocurre la tomada de conciencia de profesores en formación continuada sobre el trabajo con proyectos educacionales a través del Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos integrado a la plataforma ROODA. La cuestión central de pesquisa trata sobre como ocurre la tomada de consciencia de profesores en formación continuada sobre el trabajo con proyectos educacionales, a través del Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos integrado a la plataforma ROODA. Para eso, utiliza como referencial metodológico la metodologia de pesquisa cualitativa. Presenta como objetivo analizar como ocurre la tomada de conciencia de profesores en formación continuada sobre el trabajo con proyectos educacionales a través del Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos integrado a la plataforma ROODA. Tiene como cuestión central de pesquisa entender como ocurre la tomada de conciencia de profesores en formación continuada sobre el trabajo con proyectos educacionales, a través del Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos integrado a la plataforma ROODA. Tal cuestión se desdobla en otras cuatro subcuestiones: La primera quiere entender como el Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos integrado a la plataforma ROODA puede configurarse como espacio de construcción, reconstrucción de conocimientos y medio de inclusión social y digital. La segunda busca la comprensión de como la solución de desafíos puede promover el proceso de tomada de consciencia sobre el trabajo con proyectos educacionales y su práctica educativa en formación continuada. La tercera subcuestión analiza como el trabajo cooperativo puede favorecer el proceso de tomada de consciencia de las concepciones que nortean el trabajo con proyectos educacionales y su práctica educativa en formación continuada. La última discute como se configuran las representaciones conceptuales de los profesores en formación continuada en el decorrer del planeamiento y desarrollo de proyectos educacionales. Los sujetos de pesquisa son doce profesores de diferentes áreas de estudio, que actúan de forma efectiva en clases, haciendo parte del cuadro de servidores activos de la Red Pública Estadual de Enseñanza del Rio Grande del Sur y que presentan disponibilidad para trabajar con las tecnologías digitales. Para análisis e interpretación de los datos colectados, se recurre al Análisis de Contenido. Para la colecta de los datos es utilizado el Método Clínico Piagetiano, procurando comprender la trayectoria cognitiva de los sujetos de pesquisa durante las entrevistas orales semiestructuradas. Para la realización del proceso empírico, es desarrollado el Objeto de Aprendizaje Trabajo con Proyectos (OATP), un material digital destinado a situaciones de aprendizaje que aborda el trabajo con proyectos educacionales. Para analizar y validar el OATP en esa pesquisa, es utilizada la plataforma ROODA como ambiente de apoyo a las clases presénciales y a la distancia en un curso de extensión de la UFRGS en la modalidad semipresencial especialmente organizado para esa investigación. Fueron analizados los procesos cognitivos desencadenados por las interacciones en el ROODA, teniendo como fundamentación la teoría del desarrollo cognitivo de Jean Piaget, destacándose el proceso de cooperación y tomada de consciencia. La pesquisa evidencia: que el OATP puede posibilitar la tomada de consciencia sobre el trabajo con proyectos educacionales; las herramientas comunicacionales de la plataforma ROODA potencializan la interacción on-line, promoviendo los cambios cognitivos y el trabajo en equipo; la tomada de consciencia puede ser favorable por los cambios cognitivos ocurridos en ambiente virtual y que esos cambios pueden ocurrir a partir de actividades que prioricen la participación activa de los “alumnos/profesores” en la resolución de desafíos, valorizando acciones como argumentación, justificativa, análisis del precurso del raciocinio, enriqueciendo y favoreciendo la formación continuada.

Objective The aim of this study was to identify if there is any significant difference in dynamic postural stability after 3D Virtual Reality VR application on healthy adults. Methodology There were 11 healthy adults participants ( n=11 , 7 males, 4 females), with age average of 27 years. Pre-test and post-test procedures were performed by using NeuroCom, Smart Balance Master System, Sensory Organization Test SOT (Composite Equilibrium, Sensory Analysis of Somatosensory SOM, Visual VIS, Vestibular VEST, and Preference PREF) and Motor Control Test MCT (Weight Symmetry). Application of 3D Virtual Reality was provided by using Samsung Gear Goggles, with 5 minutes duration. Results There were no significant statistical differences in SOT Composite Equilibrium, Sensory Analysis of Somatosensory SOM, Visual VIS, Vestibular VEST, Preference PREF, and MCT Weight Symmetry results (p > 0.05) after the Virtual Reality application. Conclusion The application of Virtual Reality has no significant difference on dynamic postural stability in healthy adults from one session exposure. Further investigation and trials are needed to clarify the Virtual Reality effectiveness on dynamic postural stability of healthy adults. Keywords Postural Stability, Dynamic Postural stability, Balance, Computerized Dynamic...

A tese apresenta uma contribuição à área da pesquisa educacional, para auxiliar na identificação de perfis cognitivos, utilizando o referencial teórico das Ciências Cognitivas e a instrumentação das Neurociências. O projeto elaborado para atender os objetivos desta tese compreendeu o desenvolvimento de metodologia experimental, apoiada pela técnica estatística de Projetos de Experimentos, juntamente com instrumentos neurocientíficos (uso de eletroencefalografia com técnica ERP – Event Related Potential), para a observação, quantificação e interpretação de evidências neuronais – sinais de eletroencefalografia - relacionadas ao processo cognitivo humano. Buscou, em particular, evidências relacionadas às diferentes demandas de energia despendida na realização de atividades espaciais (identificação, percepção ou atenção espacial de objetos virtuais), com base em instrumentos teóricos e tecnológicos das Neurociências, das Ciências Cognitivas e da Psicologia Cognitiva, para uso na área da pesquisa educacional, visando contribuir para identificação de diferentes perfis de estudantes em diferentes áreas do conhecimento. Na investigação experimental, o objetivo foi buscar indicadores (quantificação de energia alocada em atividade cerebral, medida de tempo de resposta ao estímulo, maior magnitude na faixa de freqüência do ritmo elétrico cerebral, evocados no experimento) dos sinais cerebrais que estejam sincronizados com o exercício proposto e que possam subsidiar a hipótese de que há diferenças significativas entre estudantes de áreas científicas e tecnológicas e estudantes de áreas humanas e sociais, no quesito habilidades espaciais. A proposta contextualiza e fundamenta experimentos com um grupo de alunos voluntários dos cursos de graduação, selecionados para a pesquisa, classificados por idade e sexo e avaliados e selecionados por diagnóstico psicológico indicativo da provável área de aptidão/habilidade cognitiva. O desenvolvimento da proposta investigativa, que visou atender os objetivos relacionados e pertinentes ao processo, foi possível devido a esforços de pesquisadores e cientistas das diferentes áreas de conhecimento, que colaboraram na modelagem do experimento realizado no Laboratório de Biosinais da Universidade de Caxias do Sul, no Campus Universitário da Região dos Vinhedos, junto ao Curso de Engenharia Elétrica. Como parte do processo metodológico experimental está compreendido o desenvolvimento do instrumento de medição: equipamento de eletroencefalografia (EEG) utilizando o sistema de aquisição e conversão de sinal analógico-digital da National Instruments e também, o equipamento conhecido como Gaiola de Faraday, que serviu para a realização das coletas de sinais elétricos cerebrais de baixa freqüência e amplitude, minimizando a presença de ruídos eletromagnéticos interferentes significativamente no sinal coletado. Os dados (sinais elétricos cerebrais) coletados durante o experimento que evocou raciocínio lógico espacial dos participantes foram modelados matematicamente por Fourier e interpretados por análise estatística – UNIVARIATE (análise de variância) e comparados aos resultados obtidos pelos instrumentos de apoio utilizados como forma de validar o processo investigativo: questionário verbal ao final do experimento e teste psicológico - subteste BPR5 – RE. Todos os dados coletados também foram armazenados com o propósito de permitir futura realização de outras simulações, com diferentes métodos de acesso aos conteúdos. Entende-se que os resultados obtidos nesse experimento possam colaborar com a Informática aplicada à Educação no planejamento, desenvolvimento e uso de objetos virtuais em ambientes destinados a mediar à aprendizagem, de acordo com necessidades específicas de cada público-alvo. Nesse sentido, os resultados dessa investigação podem prover dados ou características como medidas indicadoras de esforços cognitivos associados a perfis diferenciados, no caso das áreas de conhecimento, que envolvam processos de raciocínio espacial. O entendimento sobre o esforço manifestado pelo aluno durante o experimento foi interpretado como uma possível medida de um dos itens relacionados ao perfil cognitivo, à luz das Ciências Cognitivas (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998). / The thesis is to contribute for the area of educational research in order to aid on the identification of cognitive profiles, using theoretical references from cognitive sciences and instrumentation from neurosciences. The project designed to meet the objectives of the thesis included the development of experimental methodology, supported by the statistical technique for Experiment Projects, along with neuroscientific instruments (use of electroencephalography with the ERP technique – Event Related Potential), for the observation, quantification, and interpretation of neuronal evidences – electroencephalography signals – related to the human cognitive process. It particularly searched for evidences related to different demands of energy spent to perform spatial activities (identification, perception, or spatial attention of virtual objects), based on theoretical and technological instruments of Neurosciences, Cognitive Sciences and Cognitive Psychology, used in the field of educational research, with the aim to contribute for the identification of different profiles of students in different areas of knowledge. In the experimental investigation, the purpose was to look for indicators (quantification of energy allocated in brain activity, measuring response time to the stimulus, larger magnitude in the frequency band of the brain electrical rhythm, evoked on the experiment) of the brain signals that would be synchronized with the exercise proposed and that could subsidize the hypothesis that there are significant differences between students from scientific and technological fields and students from humanistic and social fields, regarding spatial abilities. The proposal contextualizes and fundaments experiments with a group of volunteer students from the undergraduate programs, selected for the research, classified by age and gender, and evaluated and selected according to a psychological diagnostic indicating a probable area of cognitive ability / aptitude. The development of the investigative proposal that intended to meet the objectives mentioned was possible thanks to efforts of a group of researchers and scientists from different fields of knowledge, pertinent to the process, who collaborated on the modeling of the experiment, carried out at the Biosignal Laboratory of the University of Caxias do Sul, at the University Campus of Região dos Vinhedos, in its Electrical Engineering Program. The development of the measuring instrument was part of the experimental methodological process: the equipment for electroencephalography (EEG) using the system acquisition and conversion of analog to digital signal (manufacturer: National Instruments) and also the equipment known as Faraday’s Cage, which served to the collections of electrical brain signals of low frequency and amplitude, minimizing the presence of electromagnetic noises interfering significantly on the signal collected.The data collected (brain electrical signals) during the experiment that evoked logical spatial reasoning by the participants were mathematically modeled by Fourier and interpreted by statistical analysis – UNIVARIATE (variance analysis) and compared to results obtained by support instruments used as a way of validating the investigative process: a verbal questionnaire at the end of the experiment and a psychological test – subtest BPR5 – RE. All data collected were also saved with the purpose of making it possible to carry out other simulations in the future, with different access methods to the contents. It is understood that the results obtained with this experiment collaborate Informatics applied to Education on planning, developing, and using virtual objects in environments destined to mediate learning according to specific needs of each target public. In that sense, the results of this investigation may provide data or characteristics as measures indicating cognitive efforts associated to differentiated profiles, which are in this case the knowledge fields involving spatial reasoning processes. Understanding the effort manifested by the student during the experiment was interpreted as a possible measure for one of the items related to the cognitive profile, the light of Cognitive Sciences (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998).

O presente estudo tem como objetivo a elaboração de parâmetros, baseados no design pedagógico, para a construção de materiais educacionais digitais (MED's). Esse tema justifica-se na necessidade desses materiais serem elaborados a partir do concomitante planejamento técnico, gráfico e pedagógico. Para o desenvolvimento desta dissertação, primeiramente realizou-se uma pesquisa bibliográfica sobre os principais fatores técnicos, gráficos e pedagógicos envolvidos na elaboração de materiais digitais. Após, desenvolveu-se a conceituação e as metas do design pedagógico, empregando-as na construção do objeto de aprendizagem (OA) PEDESIGN. A partir da aplicação do referido OA em dois cursos, foram coletados dados que, após analisados e discutidos, originaram como resultado uma tabela de parâmetros para a construção de materiais educacionais digitais baseados no design pedagógico. A partir da proposição desses parâmetros, objetiva-se incentivar a reflexão de professores, pedagogos, designers e desenvolvedores de materiais educacionais digitais sobre a aplicação do design pedagógico em MED's. / The present paper aims at generating pedagogic-design-based parameters for the developing of digital educational materials (DEMs). This theme lays on the necessity of developing these materials according to a technical, graphical and pedagogic planning. Primarily, in order to develop this dissertation, a bibliographic research on the main technical, graphic and pedagogic factors involved in the elaboration of digital materials was accomplished. After that, the conceptualization and the objectives of pedagogic design were developed to be used in the elaboration of PEDESIGN learning object (LO). Through the application of the referred LO in two courses, it was accomplished the collection of data which were analyzed and discussed and later originated a table of parameters for the elaboration of pedagogic-design-based digital educational materials. The proposal of such parameters aims at motivating the reflection of teachers, pedagogues, designers and digital educational materials developers on the application of pedagogic design in DEMs.

Esta tese tem como objeto de estudo os mecanismos de reputação em comunidades virtuais de aprendizagem implementadas através de redes de compartilhamento Peer-to-Peer. Os sistemas de reputação, modelados através da TIS de Piaget e dos conceitos de comunidade e sociedade apresentados por Ferdinand Tonnies consistem na contribuição desta tese e visam a eficiente implantação de Comunidades Virtuais de Aprendizagem através de Peer-to-Peer. A implementação de Comunidades Virtuais de Aprendizagem através de redes de compartilhamento Peer-to-Peer apresenta diversos aspectos a serem observados. Podemos considerar como fator positivo a popularização do conceito pelo compartilhamento de materiais na Internet, com o aumento do numero de usuários de softwares como o e-mule e o kazaa. Como limitante, temos principalmente a dificuldade de identificação de relevância dos materiais disponibilizados em relação ao contexto de aprendizagem que se pretende estabelecer. Considerando que a identificação de origem e relevância é uma condição indispensável à constituição de Comunidade Virtuais de Aprendizagem, faz-se necessário estabelecer mecanismos de reputação que contemplem tais questões. O conceito de valor, o estabelecimento de critérios de avaliação para os objetos disponibilizados, bem como de classificação dos agentes componentes da comunidade são objetos de estudo da presente tese. Este trabalho situa-se, então, na área de intersecção da Ciência da Computação com as Ciências da Educação e Sociologia. Na área das Ciências da Educação temos o aporte da Teoria de Interação Social de Piaget, da Sociologia buscamos apoio em Tonnies e, visando suportar a comunidade virtual a ser modelada, buscamos o aporte da Ciência da Computação no que diz respeito as redes peer-to-peer. / The main focus of this dissertation is on the reputation mechanisms of virtual learning communities implemented as peer-to-peer content sharing networks. The reputation systems modeled according to the Social Interaction Theory of Piaget and to the concepts of community and society introduced by Ferdinand Tonnies are the main contributions of the present study. The idea is to reach an effective deployment of virtual learning communities through peer-to-peer networks. The implementation of peer-to-peer networks in virtual communities raises several issues that should be noticed. The popularization of this concept due to the increase of content sharing by means of software such as e-mule and kazaa may be considered positive, but there are also limiting factors, as how to identify which material would be relevant for the content in question. Considering that the identification of origin and relevance is a key condition to the constitution of virtual learning communities, it is necessary to establish reputation mechanisms that approach such questions. The concept of value, the establishment of evaluation criteria for objects available, as well as the classification of agents that constitute the community are objects of study of this dissertation. This work takes place in an intersection area among Computer Science, Education and Sociology. The Social Interaction Theory, by Piaget, supports the Education area, Tonnies provides the support for the Sociology issues and, from Computer Science we take the support for the peer-to-peer networks approach.

O presente trabalho tem como objetivo investigar a compreensão dos conceitos de equação e função que serão aplicados na disciplina de Física-Química I do Curso de Química da UFPel. Para isso foram usados como fundamentação teórica o conceito de aprendizagem significativa de Ausubel, Mapas Conceituais e a Epistemologia do “Vê” de Gowin. Também foram utilizados os conceitos matemáticos de equação e função aplicados à Química, assim como a análise e o levantamento de ferramentas computacionais disponíveis na internet e as suas características em termos de aplicabilidade na área do ensino. Para a realização dessa pesquisa se fez uso de pré-testes com os alunos, visando identificar a existência dos subsunçores, assim como, a elaboração de mapas conceituais sobre os conhecimentos matemáticos exigidos na disciplina, particularmente, na Equação dos Gases Ideais. Os resultados foram analisados e permitiram o desenvolvimento de um objeto virtual de aprendizagem que privilegia o uso de equação e função matemática na Química. O objeto virtual de aprendizagem possibilita ao aluno o processo de interação, buscando desenvolver a sua aprendizagem, assim como elementos que promovam a interdisciplinaridade entre a Matemática e a Química. A interdisciplinaridade privilegiará a aplicabilidade de conceitos matemáticos na Equação dos Gases Ideais, especificamente na disciplina de Físico-Química I. / The present work has the objective of investigating the comprehension of the concepts of equation and function that will be applied in the Physics Chemistry subject I from the Chemistry Graduation Course at the UFPel. For that, Ausubel concept of meaningful learning, conceptual maps and the “V” epistemology were used as theoretical background. Besides, the mathematical concepts of equation and function applied to Chemistry were considered and also the analysis and the research of computational tools available on the internet and their characteristics related to the applicability in the teaching area. During the construction period of this research, some pre tests with the students were applied with the purpose of identifying the subsumers as well as the elaboration of the conceptual maps about the mathematical knowledge needed for the subject, mainly for the ideal gas equation. The results were analyzed and they allowed the development of a learning virtual object which privileges the use of mathematical equations and functions inside Chemistry The virtual object allows the student to get into the interaction process searching the development of his learning process as well as elements which promote the interdisciplinarity between Mathematics and Chemistry. Interdisciplinarity will privilege the applicability of mathematical concepts in the Ideal Gas Equation, mainly in the Physics Chemistry Subject I.