ESCOLA: Meta-Ambiente de Aprendizagem Baseado em Hipertecnologias

Gisela E. T. de Clunie* Gilda H. B. Campos Ana Regina C. Rocha
COPPE-Sistemas/UFRJ
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Resumo

Este artigo apresenta ESCOLA, um meta-ambiente de aprendizagem baseado em hipertecnologias, que procura estabelecer uma relação coerente e causal entre situações de aprendizagem e construção do conhecimento. ESCOLA considera a aprendizagem sob a perspectiva do aluno, fornecendo ambientes que podem adequar-se a distintas situações e requisitos de aprendizagem.

No artigo são apresentadas características que serviram de base para a definição de ESCOLA. Apresentam-se, ainda, o modelo conceitual e a arquitetura, com seus respetivos componentes, bem como aspectos que contribuíram para a definição da interface. Por fim, são apresentadas as conclusões do trabalho.

1. Introdução

A rápida expansão do conhecimento aponta para a necessidade de processos educativos que visem o desenvolvimento de habilidades para localizar e processar o conhecimento ao invés da simples memorização de fatos. O grau de integração de novas tecnologias no currículo educativo depende, inicialmente, da atitude dos grupos que provêm e recebem a educação.

Atualmente, o computador e as tecnologias correlatas são usadas como ferramentas de mediação entre o homem e o conhecimento, para diferentes fins, e em diferentes contextos. Isto tem aberto diferentes possibilidades de uso das novas tecnologias da informação. Certamente, a educação não escapa a esta realidade, pois novas tecnologias de informação são utilizadas nos processos de ensino e aprendizagem das mais distintas maneiras, para atingir objetivos diferentes.

Segundo Visca, [Visca, 1991] a aprendizagem é uma variável dependente dos aspectos cognitivos, afetivos e sociais. Não pode ser explicada unicamente pelo investimento no objeto do conhecimento nem, tampouco, exclusivamente pelas estruturas cognitivas. Mais ainda, esses aspectos não ocorrem dissociadamente.

Recentemente, os pesquisadores têm começado a visualizar o processo de aprendizagem como a integração de processos dinâmicos de múltiplas origens [Iran-Nejad, 1990]. Entretanto, a aprendizagem não é um processo solitário. O ambiente no qual o aluno está inserido influencia na dinâmica das etapas vivenciadas para a aquisição de conhecimento ou de habilidades sejam estas cognitivas ou não. No caso da escola, professores, colegas e materiais pedagógicos influenciam este processo [Neuman 90 em Barros, 1991].

A expansão do uso dos computadores, aliada ao surgimento de novas tecnologias, em nosso caso, as hipertecnologias, confirma as possibilidades e os recursos nos quais a educação pode se apoiar para a formação efetiva do cidadão requisitado pela nova sociedade.

Considerando o fato que o ambiente influencia a aquisição de conhecimento e de habilidades no aluno junto às vantagens de aproveitar o potencial oferecido pela informática e as telecomunicações, propomos o trabalho com hipertecnologias. A partir daí, especificamos ESCOLA, um meta-ambiente de aprendizagem baseado em hipertecnologias [Clunie, 1994].

2. Hipertecnologias e Ambientes de Aprendizagem

As perspectivas do uso de múltiplas alternativas tecnológicas na educação são cada vez maiores e mais promissoras. Técnicas de inteligência artificial, processos distribuídos, sistemas baseados em conhecimento, desenvolvimento de interfaces gráficas, hipertexto-hipermídia, redes educativas, groupware, aprendizagem cooperativa, entre outras, oferecem um enorme potencial e colocam à disposição dos educadores meios que provavelmente nunca imaginaram que poderiam ser utilizados no processo ensino-aprendizagem. A sociedade pós-industrial, entretanto, apresenta desafios que visam o desenvolvimento de estratégias que permitam implementar de modo racional e oportuno as novas tecnologias da informação na educação.

Os sistemas de hipertecnologias têm incidência em todas as áreas do saber humano. No entanto, algumas áreas, mais do que outras, são favorecidas com estas possibilidades; tal é o caso da educação.

De acordo com Hall [Herreros, 1991], na evolução tecnológica, pode-se observar que não há uma substituição de tecnologias, mas uma acumulação que obriga a uma redefinição contínua de suas aplicações e funções, segundo a presença e possibilidades de acesso e usos. Conceituamos as hipertecnologias como:

"Ferramentas das telecomunicações e da informática, que ampliam as capacidades do ser humano de se comunicar, representar, acessar, recuperar, processar e manipular informações, transformando a realidade em todas suas manifestações além de fronteiras: tecnologias hipermídia (hipertexto-multimídia), redes de informação baseadas nas telecomunicações e sistemas e produtos de suporte à aprendizagem cooperativa ". [Clunie, 1995].

As hipertecnologias têm como meta essencial tornar mais eficiente as comunicações, a armazenagem, o acesso, o processamento, a recuperação e a representação das informações, que podem apresentar-se em diversos formatos como texto, imagem, áudio, vídeo e animação, permitindo a transmissão de informações além de fronteiras e a comunicação entre pessoas através de grandes distâncias. Contrariamente ao que se poderia supor, hipertecnologias não tratam somente daqueles recursos que têm o prefixo "hiper". Normalmente, sistemas de banco de dados constituem o eixo central no tratamento dessas informações. As três frentes de atuação concebidas nas hipertecnologias são: hipermídia (hipertexto - multimídia), telecomunicações e aprendizagem cooperativa. (Figura 1)
 


Figura 1: Visão de Hipertecnologias


Dentre das aplicações da hipermídia na educação Clunie [Clunie, 1995] apresenta as seguintes: representação do conhecimento, ferramenta cognitiva, exploração lúdica, trabalho cooperativo, representação da realidade, motivação, aprendizagem por descoberta, criação de histórias e integração de recursos.

Com relação às possibilidades educacionais das telecomunicações e as ferramentas de suporte à aprendizagem cooperativa destacamos as seguintes [Clunie, 1995]: ensino à distância através de conferências eletrônicas e correio eletrônico, cognição distribuída, sala de aula eletrônica, quadro de avisos, auxílio ao trabalho em equipe, trabalho concorrente.

Atualmente, as hipertecnologias apresentam-se no panorama educacional como valioso agente para apoiar e facilitar os processos de ensino e aprendizagem, facilitando a elaboração de idéias através da combinação de diversas modalidades de informação.

3. ESCOLA: Meta-Ambiente de Aprendizagem

Novas tecnologias devem ser utilizadas na criação de ambientes de trabalho que favoreçam a aquisição e o desenvolvimento de habilidades, sejam elas cognitivas, artísticas ou motoras.

ESCOLA é um meta-ambiente que fornece ambientes adequados a diferentes situações e requisitos de aprendizagem. Como meta-ambiente, favorece um conjunto de possibilidades de criação de situações de aprendizagem [Koegel, 1993], [Barros, 1991], [Kozma, 1991], [Bereiter, 1990]: fazer deduções e inferências, realizar análise e síntese de informação, estruturar, formular e modificar modelos mentais, utilizar heurísticas, regras e intuição na solução de problemas, transferir estratégias de solução de problemas, identificar contextos semânticos, formular hipóteses, avaliá-las e modificá-las.

O meta-ambiente considera a aprendizagem não de um modo convencional, a partir de uma perspectiva de ensino, mas a partir da perspectiva do aluno. De acordo com Seely [Seely, 1993], se desejarmos compreender a aprendizagem, e o que é aprendido em qualquer interação, devemos pesquisar sob a visão do aluno. Em ESCOLA, toda a interação é tratada num espaço de buscas onde a aprendizagem básica é processada mediante "porções de conhecimento". Assim, solução de problemas levam à geração de novas "porções" de conhecimento.

ESCOLA estabelece um panorama de aprendizagem de múltiplos canais que integra o material da aprendizagem. Isto é, os ambientes engajam os alunos em situações de aprendizagem onde interatuam com vários agentes, que podem ser seres humanos ou agentes simulados pelo computador [Quinn, 1994], [Chan, 1993], [Midoro, 1993]. A aprendizagem pode ser gerada a partir de diferentes meios que são propostos no meta-ambiente.

As características que serviram como ponto de referência para a definição de ESCOLA são apresentadas a seguir:

4.1 Modelo Conceitual de ESCOLA

O modelo conceitual de ESCOLA considera três tipos de módulos (Figura 2): módulo contextual, módulo de trabalho escolar e módulo de ensino/aprendizagem.
 
 


Figura 2: Modelo Conceitual do Meta-Ambiente ESCOLA



 
 
 
 

  •   Módulo Contextual
  •  
     
  • O módulo contextual identifica os diversos ambientes de trabalho. A escolha de um ambiente pode depender da repetição ou continuidade de um conjunto de condições que envolvem novas demandas, oportunidades ou limitações. Os ambientes contidos são:

  •  Ferramentas: podem ser internas ou externas.

    internas: incluem programas de autoria (hipertexto), processadores de texto, editores de texto cooperativos, programas de desenho, ilustração, animação, pacotes de suporte integrado (banco de dados, planilha eletrônica e outros).

    Externas: contém correio eletrônico (local e à distância), NetScape (WWW), WinTalk (para conversação à distância) e Chat.

      Softwares educacionais: são programas de computador desenvolvidos com intenção educacional ou para dar suporte ao conteúdo de disciplinas específicas.

      Jogos: que têm sido identificados como facilitadores do processo de construção do conhecimento. São programas de computador que, mesmo que tenham sido desenvolvidos para lazer e diversão, trazem implícitas características que ajudarão o aluno a construir ou descobrir conhecimento.

    O módulo contextual implica um todo complexo de conhecimento, habilidades, metas e sensações. Ele não se limita ao contexto.

      Módulo de Trabalho Escolar

    O módulo de trabalho escolar identifica as diversas visões do aluno em relação ao trabalho a ser realizado e ao processo de aprendizagem.

      Módulo de Ensino/Aprendizagem

    A principal função refere-se à identificação de metas. Enquanto no módulo de trabalho escolar as metas são definidas pelo aluno, no módulo de ensino/aprendizagem as metas são definidas pelo professor. Acontece, portanto, uma aprendizagem intencional, mas do ponto de vista do professor. É composto de [Crespo, 1995]: módulo de controle, modelo do aluno, modelo do professor, base de regras, base de perguntas e respostas. O módulo de ensino/aprendizagem assiste e gerencia o trabalho do aluno, seleciona uma estratégia no modelo do professor e reavalia o modelo do aluno com relação à sua atividade dentro de um determinado contexto.

    4.2 Arquitetura de ESCOLA

    ESCOLA combina um conjunto de visões e filtros [Davis, 1993]. Visões apresentam as diversas possibilidades de trabalho dos usuários seja com ferramentas, com aplicativos, com software educacional ou com jogos. O usuário pode acessá-los por meio de filtros, que estabelecem a área de trabalho ativa.

    As informações com relação à seleção e ação são embutidas dentro de mensagens enviadas através de uma cadeia de filtros, cada um dos quais responde à mensagem mediante a execução de uma ação. A arquitetura de ESCOLA considera: a interface de trabalho, os ambientes de aprendizagem, o assistente M-Assiste [Crespo, 1995] e os repositórios de objetos (Figura 3).
     

    Figura 3: Arquitetura do Meta-ambiente ESCOLA

  •   Interface: possibilita o acesso a ESCOLA e facilita a navegação entre os diversos ambientes. Combina as diferentes visões e os entendimentos dos alunos com relação às atividades a ser realizadas.
  • Ambientes de aprendizagem: constituem o foco de ESCOLA. Têm um componente lúdico, de comunicação à distância, de construção e de cooperação. Juntos viabilizam os trabalhos dos alunos nas distintas situações de aprendizagem.
  • Assistente (M-Assiste)[Crespo, 1994]: assiste e gerencia o trabalho do aluno num determinado contexto . Assiste a navegação em documentos hipermídia criados em Toolbook. Disponibiliza para o professor uma base de regras segundo um modelo de regras de produção. As cláusulas destas regras são definidas de acordo com cada documento hipermídia.
  • Repositórios de objetos: armazenam os objetos necessários para o funcionamento de ESCOLA e os que resultam dos trabalhos desenvolvidos nas distintas atividades e situações de aprendizagem dentro dos distintos ambientes.
  • 4.3 Interface

    O projeto da interface do meta-ambiente ESCOLA é baseado nas expectativas e necessidades do aluno [Gerlach, 1991], visando uma rápida aprendizagem. Para projetar ESCOLA foram utilizadas as técnicas de observação, protocolos verbais e análise das atividades dos alunos. Isto possibilitou que o modelo fosse organizado de forma a combinar suas diferentes visões e entendimentos sobre as atividades, ajudando na seleção e representação de objetos e atividades.

    ESCOLA está sendo implementado no Multimedia Toolbook versão 3.0 (MTB30) através da linguagem de programação OpenScript3. A interface dá o controle ao aluno dentro do contexto de uma estrutura intuitiva baseada numa metáfora familiar: a escola
     

    5. Considerações Finais

    Em um ambiente de hipertecnologias, o aluno constitui-se no eixo da sua própria aprendizagem e o professor tornar-se guia e facilitador dessa aprendizagem, ao contrário da visão tradicional do professor como universo do conhecimento.

    O meta-ambiente ESCOLA constitui um momento educacional que oferece completa e total exploração da situação de aprendizagem, e onde os ambientes contidos podem atender diferenças individuais.

    ESCOLA auxilia o aluno em processos cognitivos complexos. O resultado da integração das tecnologias de hipermídia, telecomunicações e de suporte à aprendizagem cooperativa ampliam e dão suporte à cognição humana, sendo que habilidades aprendidas em um contexto ou ambiente podem ser transferidas a outros ambientes ou contextos. Isto leva o aluno a raciocinar melhor, pensar mais efetivamente, resolver problemas e desenvolver novas habilidades de aprendizagem [Bransford, 1991].

    ESCOLA, como meta-ambiente de aprendizagem baseado em hipertecnologias, é um forte aliado do processo educacional. Alunos e professores poderão construir conhecimento juntos, de modo individual ou coletivamente com outros parceiros. A distância já não é mais problema. Só resta que aqueles que têm o poder decisório contribuam para que as hipertecnologias cheguem às salas de aula e sejam aproveitadas na construção dos diversos tipos de aprendizagem.
     

    Referências Bibliográficas
     

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