Empirical research provides evidence of strong interaction between cognitive and affective processes in the human mind. Education research proposes a model of constructive learning that relates cognitive and affective processes in an evolving cycle of affective states. Intelligent Tutoring Systems (ITSs) are capable of providing comprehensive cognitive support. Affective support in ITSs, however, is lagging behind; the in-depth exploration of cognitive and affective processes in ITSs is yet to be seen. Our research focuses on the integration of affective support in an ITS enhanced with an affective pedagogical agent. In our work we adopt the dimensional (versus categorical) view of emotions for modelling affective states of the agent and the ITSs users. In two stages we develop and evaluate an affective pedagogical agent. The affective response of the first agent version is based on the appraisal of the interaction state; this agent's affective response is displayed as affective facial expressions. The pilot study at the end of the first stage of the project confirms the viability of our approach which combines the dimensional view of emotions with the appraisal of interaction state. In the second stage of the project we develop a facial feature tracking application for real-time emotion recognition in a video-stream. Affective awareness of the second version of the agent is based on the output from the facial feature tracking application and the appraisal of the interaction state. This agent's response takes the form of affectoriented messages designed to interrupt the state of negative flow. The evaluation of the affect-aware agent against an unemotional affect-unaware agent provides positive results, thus confirming the superiority of the affect-aware agent. Although the uptake of the agent was not unanimous, the agent established and maintained good rapport with the users in a role of a caring tutor. The results of the pilot study and the final evaluation validate our choices in the design of affective interaction. In both experiments, the participants appreciated the addition of audible feedback messages, describing it as an enhancement which helped them save time and maintain their focus. Finally, we offer directions for future research on affective support which can be conducted within the framework developed in the course of this project.

Esta tese apresenta uma pesquisa direcionada para a análise das relações dialógicas produzidas em interações de crianças com o agente pedagógico afetivo Maga Vitta no jogo digital Città. A motivação para o desenvolvimento deste trabalho é a possibilidade de tornar mais natural e mais contextualizada a relação entre o agente pedagógico afetivo e as crianças em sala de aula, verificando, assim, no que este estudo pode contribuir para criar mecanismos de diálogos entre o agente e o estudante voltados para jogos digitais na educação, no contexto escolar das crianças. Também, está direcionada para as pesquisas comprometidas com o jogo digital Città, visando ao desenvolvimento e melhorias do ambiente educacional, considerando que o mesmo está em constante evolução. A partir das interações das crianças com este jogo digital, busca-se resolver o problema de pesquisa que está focado em verificar como são essas relações dialógicas das crianças com o agente pedagógico afetivo do jogo. Para fins de validação da pesquisa foi implementado o agente, Maga Vitta, que foi pensado juntamente com o grupo de pesquisa do projeto CIVITAS, vinculado ao LELIC – Laboratório de Estudos em Linguagem, Interação e Cognição da UFRGS da Faculdade de Educação da UFRGS, para fazer o controle ecológico da cidade digital construída por crianças no jogo Città. A ideia é fazer com que a criança possa refletir sobre suas ações no ambiente do jogo, operando com os conhecimentos que está construindo sobre uma cidade sustentável e cooperativa, considerando aspectos ecológicos e ambientais de uma cidade que se quer colocar em equilíbrio. A população-alvo são crianças dos 4º e 5º anos do Ensino Fundamental, que fazem parte do projeto CIVITAS através do desenvolvimento de cidade virtuais utilizando materiais alternativos. Os resultados dos experimentos demonstraram que a análise das relações dialógicas sobre as interações das crianças e a análise desses dados envolvendo questões ligadas aos conceitos de Bakhtin, tais como produção de sentidos, enunciados e relações dialógicas, trazem contribuições significativas para a área de pesquisa. / The present thesis presents a research focused to the analysis of dialogical relationships produced in interactions of children with the affective pedagogical agent Maga Vitta in the digital game Città. The motivation for the development of this work is the possibility of making the relationship between the agent and the kids in the classroom more natural and more contextualized, checking in what manner this study can contribute to create dialogue mechanisms between the agent and the student aiming digital games in education, in the children’s school context. The present work is also related to the researches committed to the digital game Città, aiming the development and improvement of the educational environment, once it is constantly evolving. From the interaction of children with this digital game, we aim to solve the problem of research that is focused on verifying how these dialogical relationships of children with affective pedagogical agent occur in the game. For validation purposes of research it was implemented the agent, Maga Vitta, which was thought together with the research group of the CIVITAS project, linked to the laboratory of Studies on language, interaction and Cognition of UFRGS, of Education College at the UFRGS, to do the ecological control of the digital city built by children in the game Città. The idea is to make the children able to reflect on their actions in the game environment, operating with the knowledge that they are building on a sustainable and cooperative town, considering ecological and environmental aspects of a city that we wants to put in balance. The target population is children attending to 4th and 5th grades of elementary school, who make part of the CIVITAS project through the development of virtual cities using alternative materials. The results of the experiments have shown that the analysis of dialogic relations on children's interactions and the analysis of data involving issues related to the concepts of Bakhtin, such as production of meanings, utterances and dialogical relations, bring significant contributions to the search area.

Esta tese apresenta uma pesquisa direcionada para a análise das relações dialógicas produzidas em interações de crianças com o agente pedagógico afetivo Maga Vitta no jogo digital Città. A motivação para o desenvolvimento deste trabalho é a possibilidade de tornar mais natural e mais contextualizada a relação entre o agente pedagógico afetivo e as crianças em sala de aula, verificando, assim, no que este estudo pode contribuir para criar mecanismos de diálogos entre o agente e o estudante voltados para jogos digitais na educação, no contexto escolar das crianças. Também, está direcionada para as pesquisas comprometidas com o jogo digital Città, visando ao desenvolvimento e melhorias do ambiente educacional, considerando que o mesmo está em constante evolução. A partir das interações das crianças com este jogo digital, busca-se resolver o problema de pesquisa que está focado em verificar como são essas relações dialógicas das crianças com o agente pedagógico afetivo do jogo. Para fins de validação da pesquisa foi implementado o agente, Maga Vitta, que foi pensado juntamente com o grupo de pesquisa do projeto CIVITAS, vinculado ao LELIC – Laboratório de Estudos em Linguagem, Interação e Cognição da UFRGS da Faculdade de Educação da UFRGS, para fazer o controle ecológico da cidade digital construída por crianças no jogo Città. A ideia é fazer com que a criança possa refletir sobre suas ações no ambiente do jogo, operando com os conhecimentos que está construindo sobre uma cidade sustentável e cooperativa, considerando aspectos ecológicos e ambientais de uma cidade que se quer colocar em equilíbrio. A população-alvo são crianças dos 4º e 5º anos do Ensino Fundamental, que fazem parte do projeto CIVITAS através do desenvolvimento de cidade virtuais utilizando materiais alternativos. Os resultados dos experimentos demonstraram que a análise das relações dialógicas sobre as interações das crianças e a análise desses dados envolvendo questões ligadas aos conceitos de Bakhtin, tais como produção de sentidos, enunciados e relações dialógicas, trazem contribuições significativas para a área de pesquisa. / The present thesis presents a research focused to the analysis of dialogical relationships produced in interactions of children with the affective pedagogical agent Maga Vitta in the digital game Città. The motivation for the development of this work is the possibility of making the relationship between the agent and the kids in the classroom more natural and more contextualized, checking in what manner this study can contribute to create dialogue mechanisms between the agent and the student aiming digital games in education, in the children’s school context. The present work is also related to the researches committed to the digital game Città, aiming the development and improvement of the educational environment, once it is constantly evolving. From the interaction of children with this digital game, we aim to solve the problem of research that is focused on verifying how these dialogical relationships of children with affective pedagogical agent occur in the game. For validation purposes of research it was implemented the agent, Maga Vitta, which was thought together with the research group of the CIVITAS project, linked to the laboratory of Studies on language, interaction and Cognition of UFRGS, of Education College at the UFRGS, to do the ecological control of the digital city built by children in the game Città. The idea is to make the children able to reflect on their actions in the game environment, operating with the knowledge that they are building on a sustainable and cooperative town, considering ecological and environmental aspects of a city that we wants to put in balance. The target population is children attending to 4th and 5th grades of elementary school, who make part of the CIVITAS project through the development of virtual cities using alternative materials. The results of the experiments have shown that the analysis of dialogic relations on children's interactions and the analysis of data involving issues related to the concepts of Bakhtin, such as production of meanings, utterances and dialogical relations, bring significant contributions to the search area.

Esta tese apresenta uma pesquisa direcionada para a análise das relações dialógicas produzidas em interações de crianças com o agente pedagógico afetivo Maga Vitta no jogo digital Città. A motivação para o desenvolvimento deste trabalho é a possibilidade de tornar mais natural e mais contextualizada a relação entre o agente pedagógico afetivo e as crianças em sala de aula, verificando, assim, no que este estudo pode contribuir para criar mecanismos de diálogos entre o agente e o estudante voltados para jogos digitais na educação, no contexto escolar das crianças. Também, está direcionada para as pesquisas comprometidas com o jogo digital Città, visando ao desenvolvimento e melhorias do ambiente educacional, considerando que o mesmo está em constante evolução. A partir das interações das crianças com este jogo digital, busca-se resolver o problema de pesquisa que está focado em verificar como são essas relações dialógicas das crianças com o agente pedagógico afetivo do jogo. Para fins de validação da pesquisa foi implementado o agente, Maga Vitta, que foi pensado juntamente com o grupo de pesquisa do projeto CIVITAS, vinculado ao LELIC – Laboratório de Estudos em Linguagem, Interação e Cognição da UFRGS da Faculdade de Educação da UFRGS, para fazer o controle ecológico da cidade digital construída por crianças no jogo Città. A ideia é fazer com que a criança possa refletir sobre suas ações no ambiente do jogo, operando com os conhecimentos que está construindo sobre uma cidade sustentável e cooperativa, considerando aspectos ecológicos e ambientais de uma cidade que se quer colocar em equilíbrio. A população-alvo são crianças dos 4º e 5º anos do Ensino Fundamental, que fazem parte do projeto CIVITAS através do desenvolvimento de cidade virtuais utilizando materiais alternativos. Os resultados dos experimentos demonstraram que a análise das relações dialógicas sobre as interações das crianças e a análise desses dados envolvendo questões ligadas aos conceitos de Bakhtin, tais como produção de sentidos, enunciados e relações dialógicas, trazem contribuições significativas para a área de pesquisa. / The present thesis presents a research focused to the analysis of dialogical relationships produced in interactions of children with the affective pedagogical agent Maga Vitta in the digital game Città. The motivation for the development of this work is the possibility of making the relationship between the agent and the kids in the classroom more natural and more contextualized, checking in what manner this study can contribute to create dialogue mechanisms between the agent and the student aiming digital games in education, in the children’s school context. The present work is also related to the researches committed to the digital game Città, aiming the development and improvement of the educational environment, once it is constantly evolving. From the interaction of children with this digital game, we aim to solve the problem of research that is focused on verifying how these dialogical relationships of children with affective pedagogical agent occur in the game. For validation purposes of research it was implemented the agent, Maga Vitta, which was thought together with the research group of the CIVITAS project, linked to the laboratory of Studies on language, interaction and Cognition of UFRGS, of Education College at the UFRGS, to do the ecological control of the digital city built by children in the game Città. The idea is to make the children able to reflect on their actions in the game environment, operating with the knowledge that they are building on a sustainable and cooperative town, considering ecological and environmental aspects of a city that we wants to put in balance. The target population is children attending to 4th and 5th grades of elementary school, who make part of the CIVITAS project through the development of virtual cities using alternative materials. The results of the experiments have shown that the analysis of dialogic relations on children's interactions and the analysis of data involving issues related to the concepts of Bakhtin, such as production of meanings, utterances and dialogical relations, bring significant contributions to the search area.