1) O documento discute o uso de scaffolding em interfaces educativas para ensinar estruturas aditivas. 2) Foi realizado um estudo de caso com professores para analisar as interações humano-computador e identificar teoremas e regras usados na resolução de problemas. 3) Os resultados podem ser usados para projetar um sistema multiagente que ofereça ajuda adaptativa aos usuários baseada no contexto da tarefa e nas necessidades individuais.

1. Aspectos de interação humano computador na aprendizagem de estruturas aditivas Estudo de caso sobre scaffolding em interface de educativas

2. Campo Conceitual

5. Situações Transformação Comparação Composição A redor da mesa estão sentados 28 pessoas. Sabendo que 13 são mulheres, quantos são os homens? Eu tenho 13 livros, você tem 20. Quantos livros você tem a mais do que eu? Ao final do dia Maria percebeu que tinha 25 bombons. Sabendo que ela deu 12 bombons a seu irmão. Quantos bombons Maria possuía?

8. Manipulação Direta

10. Companions

11. Tutores

16. Design Participativo (1) Explicação sobre as estruturas aditivas (2) Explicação sobre o protótipo em papel (3) Resolução de uma situação problema em voz alta (4) Assistir ao vídeo gerado (5) Entrevista semi-estruturada focal para coleta das proposições: teorema em ato e regras de ação (6) Entrevista de pós-teste Resolução de quatro situações problema Tabela 1. Perfil de usuário. PG : Pós-Graduação, MA: Matemática, MG: Magistério EF: Ensino Fundamental, PU: Pública, P: Particular Usuários 01 02 03 04 05 Sexo M F M F F Idade 45 30 48 30 35 Escolaridade PG 2° Grau PG PG PG Formação MA MG MA MA MA Séries em que leciona EF EF EF EF EF Tipos de Escola P PU P P P

17. Ajudas possíveis Tipo de Ajuda Fonte Exemplo na nossa pesquisa Questionamento Agente Diagnóstico, AnimaWatch Tem certeza que o valor quatro corresponde ao estado inicial? Fornecer dica ou pista Agente Diagnóstico, AnimalWatch Dar explicação textual Agente Diagnóstico Tem certeza de que o número relativo está correto ? O número relativo é apresentado da seguinte forma: +2 ou -2 Uso de Material concreto AnimalWatch, Wayang Outpost Mostrar o modelo construído Ecolab

18. 0. Fazer várias xícaras de chá 1. Ferver água 2. Pegar bule vazio 3. Fazer o chá 4. Aguardar 4 ou 5 minutos 5. Servir o chá 1.1 Encher a chaleira 1.2 Colocar no fogão 1.4 Esperar ferver 1.5 Desligar o gás plano 0 . 1 ao mesmo tempo, se bule cheio 2 então 3 - 4 após 4 ou 5 minutos 5 5.1 Colocar leite na xícara 5.2 Encher a xícara com chá 5.3 Colocar açúcar 3.1 Abrir o bule 3.2 Colocar folhas do chá no bule 3.3 Colocar água fervente 5.3.1 Perguntar se quer açúcar 5.3.2 Adicionar açúcar a gosto 1.3 Ligar o gás plano 1. 1.1 – 1.2 – 1.3 – 1.4 quando a chaleira ferver 1.5 plano 3. 3.1 – 3.2 – 3.3 plano 5.3 5.3.1 – se aceito 5.3.2 *

19. Níveis de Análise da Ação

20. Análise do Desenvolvimento

21. Análise da Ação Instrumental

24. Resultados

25. Ricardo tem 6 anos, Carlos tem 4 anos a mais do que ele. Quantos anos tem Carlos? Sujeito 3 Idade 45 Formação Pós-graduação Tarefa Comparação de medidas Computador C Pesquisador P C: Escolha no menu a legenda correspondente a operação S3: Composição (Clicou em Composição). (errou na identificação do tipo de problema). C: Tem certeza de que é uma junção entre duas quantidades? Clique em ok para tentar novamente. S3: Ok (Clicou em Ok). C: Escolha no menu a legenda correspondente a operação. S3: Mas é composição (Clicou em Composição). C: Tem certeza de que é uma junção entre duas quantidades? Clique em ok para tentar novamente. S3: Se Ricardo tem 6 anos e Carlos tem 4 anos a mais, a resposta é dez. Não é uma composição? (Clicou em composição). C: Tem certeza de que é uma junção entre duas quantidades? Clique em ok para tentar novamente (faltou aqui a dica).

26. Exemplo de codificação dos protocolos verbais Etapa ou passo Tarefa C/E Instrumento Função do artefato Objeto T. e A. Organização Artefato 1 Identificar o tipo de problema proposto pela interface F O usuário utiliza o mouse; orienta-o na direção do menu de categorias; posiciona em cima do artefato adequado; e, usando o Point and click e seleciona a legenda que representa uma transformação de uma medida. Forma de representação da categoria Comparação da barra de tarefas Representar a categoria Comparação OBJ8. Inv_4 2 Mostrar Feedback do tipo questionamento C Uma vez percebido o erro, o computador exibe uma mensagem de informação Label ou rótulo (campo texto que não pode ser modificado pelo usuário Mostrar mensagem

27. Entrevista semi-estruturada focal P: Por que você escolheu composição para esse problema? S3: Porque estamos trabalhando com duas quantidades de mesma natureza, no caso a idade de Carlos e Ricardo. P: Após receber a mensagem do computador “Tem certeza de que é uma junção entre duas quantidades?”, você continuou optando pela composição. Como você explicaria isso? S3: Porque, no problema, eu estou juntando a idade de Ricardo com os 4 anos que Carlos tem a mais. Então, seria uma junção de duas quantidades. A mensagem então reforçou minha opção pela composição. P: A mensagem então não o ajudou a entender o erro? S3: Ela apenas me disse que estava errado, mas não dizia por que. Ela poderia explicar o significado da composição, para que a pessoa entendesse o que está errado. P: Após receber a mensagem do computador que sugeria a presença de uma referência no problema, você optou pela comparação. Como você explicaria isso? S3: A mensagem ajudou, mas não esclareceu a minha dúvida sobre porque a escolha da composição estava errada.

28. Invariantes ou Teoremas em ato verdadeiros Valor Identificação Descrição Conceito V Inv_1 As partes formam o todo Composição V Inv_2 A soma das quantidades gera um valor que corresponde à cardinalidade do todo. V Inv_4 Uma medida inicial se transforma, dando origem a uma nova medida. V Inv_5 Um número pode representar o estado inicial da medida. V Inv_6 Um número pode representar o estado final da medida. V Inv_7 A transformação aplicada a uma medida pode ser expressa por um número. V Inv_8 A transformação aplicada a uma medida é obtida pela diferença entre o estado final e o estado inicial da mesma. V Inv_9 O estado inicial em um problema de transformação pode ser obtido a partir da aplicação da transformação inversa ao estado final da medida.

29. Regras erradas Identificação Descrição REG1 Um número relativo pode ser representado sem sinal. REG2 O elemento desconhecido da composição deve ser sempre posicionado no quadrado que representa o todo da composição. REG3 O cardinal que representa o referendo de uma comparação deve ser posicionado no circulo que representa o número relativo. REG4 O cardinal do referente deve ser posicionado no modelo no quadrado que corresponde ao referido REG5 O cardinal do número relativo pode ser posicionado no modelo no quadrado correspondente ao referido

30. Visualização Ricardo tem 6 anos, Carlos tem 4 anos a mais do que ele. Quantos anos tem Carlos? Invariante Chave: M2 = M1 + R

31. Erros, ajudas e ações Tentativa Categoria Erros cometidos N° total de passos N° de feedbacks N° de passos realizados pelo computador 1 Composição de Medidas Nenhum 09 0 1 2 Transformação de Medidas Erro de categorização; erro de posicionamento; erro de sinal 22 8 2 3 Comparação de Medidas Erro de posicionamento 11 2 1 4 Transformação de medidas Nenhum 09 0 1

32. Guidelines

37. Requisitos do Comportamento Ações do usuário Objetivos do SMA O usuário inicia a resolução de problemas O tutor deve observar o usuário. O usuário erra. O tutor deve conhecer a forma correta de resolução. O tutor deve deliberar sobre como oferecer ajuda. O tutor deve conhecer as necessidades do usuário. A sociedade de agentes deve possuir um tutor mais experiente, que conheça melhor os usuários. O tutor mais experiente deve fazer sugestões com base no conhecimento do contexto (tarefa + usuários) O tutor deve possuir um conjunto de formas de ajuda. O tutor deve tratar o não determinismo do ambiente. O tutor deve perceber essa evolução e oferecer menos ajuda, num processo de retirada gradativa da ajuda; observando as necessidades específicas de cada usuário.

38. Gérard

39. Interfaces Síncronas MicroMundos

40. Best Master Degree Award @ SBC’ SBIE 2007

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