Search

In this article, we investigate human-centered artificial intelligence (HCAI) in an educational context where pupils used block-based programming in small groups to solve tasks given by the teacher. We used a design-based research approach in which we, together with the teachers, created a maker space for explorative science learning and organised teaching interventions wherein the pupils met online three hours a week for 16 weeks for an entire school year. Due to COVID-19, data were collected through Zoom, with collaborative learning situations captured through screen sharing and online communication using webcams. We employed three data analysis techniques: interaction analysis, visual artifact analysis, and thematic analysis. We developed an analytical framework for integration using thematic coding that combined concepts from computer-supported collaborative learning (CSCL) and domain-oriented design environments. We report the following findings: 1) Three types of rules between design units were identified with visual artifact analysis: latent, generic, and domain-specific rules; 2) two types of CSCL artifacts (technology and discussions) were intertwined and developed in parallel, along with a computer-based scaffolding scenario that offloads domain-specific scaffolding from humans to computers. This research is part of the research project ‘Programming in school’ (ProSkap) funded by Oslo Regional Research Fund in Norway. This work was supported by the Regional Research Fund of The Research Council of Norway.

Submitted by Renata Aline Souza Silva (rassilva@uefs.br) on 2022-07-08T11:20:57Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o_Beatriz Silva de Santana_2021.pdf: 799766 bytes, checksum: 69f0c5816a1c960c259e8bd809635104 (MD5) Made available in DSpace on 2022-07-08T11:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o_Beatriz Silva de Santana_2021.pdf: 799766 bytes, checksum: 69f0c5816a1c960c259e8bd809635104 (MD5) Previous issue date: 2021-07-01 Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de S?o Paulo - FAPESP The promotion of computational thinking within the school environment has been encouraged and researched around the world, as it is known as a desirable capacity for everyone and its development is pointed out as a possibility to enhance several human skills. Conversely, skills considered fundamental for the 21st century are still not as well developed within the school environment. Taking into account that computational thinking is considered a possible driver of these skills, this research sought to gather and summarize the primary studies that promoted this ability and analyzed the development of 21st century skills. We used the methodology of systematic literature review and, through it, we identified 39 primary studies that met the objective of this research. As a result of the analysis carried out, we found evidence of positive results from the promotion of computational thinking in relation to the development of the following 21st century skills: learning to earn, collaboration, communication, creativity, social skills, problem solving, ICT literacy, innovation ,critical thinking and teamwork. In addition, we promote a discussion on the quality of the available evidence and present ways to increase the quality and reliability of the data available in studies in the area. We conclude that, according to the available studies, promoting computational thinking in K- 12 schools is beneficial in relation to the development of some of the 21st century skills, however, more research needs to be carried out so that we can have results with a higher quality content and understand what scenarios and methods can benefit from this promotion. A promo??o do pensamento computacional dentro do contexto escolar vem sendo incentivada e pesquisada ao redor do mundo, pois ele ? conhecido como uma capacidade desej?vel para todos e seu desenvolvimento ? apontado como uma possibilidade de potencializar diversas habilidades humanas. Por outro lado, habilidades consideradas fundamentais para o s?culo XXI ainda n?o s?o t?o bem desenvolvidas dentro do ambiente escolar. Levando em considera??o que o pensamento computacional ? visto como um poss?vel propulsor dessas habilidades, esta pesquisa buscou reunir e sumarizar os estudos prim?rios que promoveram essa capacidade e analisaram o desenvolvimento de habilidades do s?culo XXI. Utilizamos a metodologia de revis?o sistem?tica da literatura e, por meio dessa, identificamos 39 estudos prim?rios que atenderam ao objetivo desta pesquisa. Como resultado da an?lise efetuada, encontramos a evid?ncia de resultados positivos da promo??o do pensamento computacional em rela??o ao desenvolvimento das seguintes habilidades do s?culo XXI: aprender a aprender, colabora??o, comunica??o, criatividade, habilidades sociais, resolu??o de problemas, profici?ncia em ICT, inova??o, pensamento cr?tico e trabalho em equipe. Alem disso, promovemos uma discuss?o sobre a qualidade das evid?ncias dispon?veis e apresentamos formas de aumentar a qualidade e a confiabilidade dos dados disponibilizados em estudos da ?rea. Conclu?mos que, de acordo com os estudos dispon?veis, promover o pensamento computacional na educa??o b?sica ? ben?fico em rela??o ao desenvolvimento de algumas das habilidades do s?culo XXI, por?m, mais pesquisas precisam ser efetuadas para que possamos ter resultados com maior teor de qualidade e compreender quais cen?rios e m?todos podem beneficiar essa promo??o.

Orientador: José Roberto Rus Perez Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo identificar e sistematizar o conhecimento científico acerca do Programa Um Computador por Aluno (PROUCA), implementado pelo Ministério da Educação (MEC) a partir de 2007. A metodologia consistiu em revisar a produção acadêmica discente dos programas nacionais de pós-graduação stricto sensu expressa em dezoito teses de doutoramento e dissertações de mestrado, bem como revisar seis avaliações de processo contratadas pelos Poderes Executivo e Legislativo. Examinaram-se os estudos selecionados com base em um modelo de análise que considera variáveis inerentes ao processo de implementação do PROUCA. Os resultados obtidos nos trabalhos demonstram haver: inadequação de infraestrutura nas escolas; suporte técnico e pedagógico insuficiente para atender as demandas; velocidade de acesso à internet inferior ao necessário para desenvolver atividades usando os laptops e, dependendo da localidade, inclusive, inexistência de conexão; problemas na organização estrutural dos cursos de capacitação ofertado; subutilização dos equipamentos e baixa frequência de uso nos contextos escolares; ausência de coordenação entre as três esferas de governo e de um planejamento específico para conduzir a sua execução. Observamos, também, que numa análise do processo de implementação de políticas, programas e projetos públicos, o debate proposto pela literatura especializada nesse tema traz importantes insumos metodológicos para entender como, de fato, as ações são operacionalizadas Abstract: This research aims to identify and systematize the scientific knowledge on the One Computer per Student Program (PROUCA), implemented by the Ministry of Education (MEC) in 2007. The methodology consisted of reviewing the student academic production of national programs for post-graduate studies (strict sensus) expressed in eighteen doctorate theses and master dissertations, as well as reviewing six evaluations process contracted by executive and legislative branches. The selected studies based on an analytical model that considers inherent variables in the implementation of PROUCA process were examined. The results in the work demonstrate that there is: inadequacy of infrastructure in schools; insufficient technical and pedagogical support to meet the demands; access speed lower than that required to develop activities using the laptops, depending on the locality, including lack of connection; problems in the structural organization of the training courses offered; underutilization of equipment and low frequency of use in educational contexts; lack of coordination between the three spheres of government and a specific plan to conduct its implementation. We also observed that in an analysis of the process of the policies implementation, public programs and projects, the debate proposed by the literature on this topic has important methodological inputs to understand how, in fact, actions are operationalized Mestrado Políticas, Administração e Sistemas Educacionais Mestra em Educação

This work is the proposal to investigate the effects of specific elements of gamification, gamification addressing not only as a comprehensive concept, but trying to analyze the effectiveness of the use of the most used game mechanics in the context of education. By isolating specific game mechanics and use appropriate methods for evaluating their effectiveness in the classroom, we obtained a better understanding of how to create an ideal of gamification system that promotes and maintains the engagement and contribute positively to student learning. From conducting a controlled study, where the elements Point, Trophy and Ranking were analyzed, both in isolation as a combined way, could be seen that the use of such elements may show statistically significant contributions with regard to engagement from the students. In the face of findings, it sought to analyze how the results could contribute to the Information fields of study in Education and gamification, seeking information that subsidize the creation of the proposed model for their application in Mathematics discipline of teaching context for students high school in Brazil. The adoption of the proposed model can contribute to a greater engagement of students helping them in the core disciplines of high school. FAPEAL - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas O presente trabalho tem a proposta de investigar os efeitos de elementos específicos de gamificação, abordando gamificação não apenas como um conceito abrangente, mas buscando analisar a eficácia do uso das mecânicas de jogo mais utilizadas no contexto da educação. Ao isolar mecânicas de jogo específicas e utilizar métodos adequados para avaliação de sua eficácia em sala de aula, obteve-se uma melhor compreensão de como criar um sistema ideal de gamificação que promova e mantenha o engajamento e contribua de maneira positiva para o aprendizado dos alunos. A partir da realização de um estudo controlado, onde foram analisados os elementos Ponto, Troféu e Ranking, tanto de maneira isolada quanto de maneira combinada, pôde-se perceber que o uso de tais elementos pode apresentar contribuições estatisticamente significativas no que se refere ao engajamento dos alunos. Diante das conclusões obtidas, buscou-se analisar de que maneira os resultados poderiam contribuir para os campos de estudo da Informática na Educação e Gamificação, buscando informações que subsidiassem a criação do modelo proposto visando sua aplicação no contexto do ensino da disciplina Matemática para alunos do ensino médio no Brasil. A adoção do modelo proposto pode contribuir para um maior engajamento dos alunos auxiliando-os nas disciplinas fundamentais do ensino médio.

302 f. Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-04-29T17:50:39Z No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Approved for entry into archive by Maria Auxiliadora Lopes(silopes@ufba.br) on 2013-05-17T18:40:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Made available in DSpace on 2013-05-17T18:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Previous issue date: 2010 No âmbito da Educação a Distância, os Ambientes Virtuais de Aprendizagem na Web ganham importância crescente. Alguns deles com grande impacto de público, em diferentes instituições de ensino tanto públicas e quanto particulares. Por mais paradoxal que seja, este fenômeno amplo e global abre espaço para o despertar de pequenas soluções similares que buscam atender a necessidades particulares de ensino e aprendizagem on-line de grupos locais. Neste universo em expansão, este trabalho descreve primariamente a trajetória de elaboração, construção e adaptação de um Ambiente Virtual de Aprendizagem na Web chamado Hospital Educacional, que nasceu a partir do desenvolvimento de uma solução de software baseada em ferramentas de Inteligência Artificial e aplicada com uma interface lúdica. Ele tem sido aplicado ininterruptamente em disciplinas de cursos de graduação presencial desde 2006-1, com uma proposta blended learning, haurindo benefícios de uma aprendizagem presencial e à distância. O cerne da prática pedagógica neste trabalho tem como objetivo específico promover o relacionamento aluno-aluno para a construção e difusão do conhecimento de maneira virtual e colaborativa sob mediação do professor. Como objetivo geral, este trabalho busca demonstrar o Hospital Educacional como um ambiente mediador de aprendizagem, que estimula o processo de ensino-aprendizagem e a participação dos alunos. A abordagem metodológica da pesquisa é a Fenomenológica-Hermenêutica, pois se busca compreender o uso deste ambiente de aprendizagem no contexto em que está inserido, através dos atores que o faz acontecer: o professor e os alunos. Como justificativa para execução deste trabalho, enumera-se a perspectiva de construir o conhecimento concebido pelos alunos, armazenando-o virtualmente no ambiente para ser a base de outras oportunidades de aprendizagem, através do uso de Objetos de Aprendizagem Reutilizáveis e, como segunda justificativa, possibilitar resgatar este conhecimento armazenado no ambiente para reconstruí-lo. São empregadas técnicas de pesquisa como Questionários, Entrevistas e Análise de documentos que, somados aos dados decorrentes das ações executadas pelos alunos no ambiente, auxiliam a compreender o uso do Hospital Educacional como um recurso de aprendizagem. Por meio destas técnicas de pesquisa, os resultados observados mostram um elevado nível de participação dos alunos, que aceitam entusiasticamente o ambiente e a sua proposta pedagógica. Estes resultados são expostos em forma de gráficos diversos e de um mosaico, construído a partir dos comentários dos alunos. Salvador

302 f. Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-04-29T17:50:39Z No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Approved for entry into archive by Maria Auxiliadora Lopes(silopes@ufba.br) on 2013-05-17T18:40:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Made available in DSpace on 2013-05-17T18:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Antonio Cardoso.pdf: 4362473 bytes, checksum: 36135e27a3f35c3350bdfd333feec8b1 (MD5) Previous issue date: 2010 No âmbito da Educação a Distância, os Ambientes Virtuais de Aprendizagem na Web ganham importância crescente. Alguns deles com grande impacto de público, em diferentes instituições de ensino tanto públicas e quanto particulares. Por mais paradoxal que seja, este fenômeno amplo e global abre espaço para o despertar de pequenas soluções similares que buscam atender a necessidades particulares de ensino e aprendizagem on-line de grupos locais. Neste universo em expansão, este trabalho descreve primariamente a trajetória de elaboração, construção e adaptação de um Ambiente Virtual de Aprendizagem na Web chamado Hospital Educacional, que nasceu a partir do desenvolvimento de uma solução de software baseada em ferramentas de Inteligência Artificial e aplicada com uma interface lúdica. Ele tem sido aplicado ininterruptamente em disciplinas de cursos de graduação presencial desde 2006-1, com uma proposta blended learning, haurindo benefícios de uma aprendizagem presencial e à distância. O cerne da prática pedagógica neste trabalho tem como objetivo específico promover o relacionamento aluno-aluno para a construção e difusão do conhecimento de maneira virtual e colaborativa sob mediação do professor. Como objetivo geral, este trabalho busca demonstrar o Hospital Educacional como um ambiente mediador de aprendizagem, que estimula o processo de ensino-aprendizagem e a participação dos alunos. A abordagem metodológica da pesquisa é a Fenomenológica-Hermenêutica, pois se busca compreender o uso deste ambiente de aprendizagem no contexto em que está inserido, através dos atores que o faz acontecer: o professor e os alunos. Como justificativa para execução deste trabalho, enumera-se a perspectiva de construir o conhecimento concebido pelos alunos, armazenando-o virtualmente no ambiente para ser a base de outras oportunidades de aprendizagem, através do uso de Objetos de Aprendizagem Reutilizáveis e, como segunda justificativa, possibilitar resgatar este conhecimento armazenado no ambiente para reconstruí-lo. São empregadas técnicas de pesquisa como Questionários, Entrevistas e Análise de documentos que, somados aos dados decorrentes das ações executadas pelos alunos no ambiente, auxiliam a compreender o uso do Hospital Educacional como um recurso de aprendizagem. Por meio destas técnicas de pesquisa, os resultados observados mostram um elevado nível de participação dos alunos, que aceitam entusiasticamente o ambiente e a sua proposta pedagógica. Estes resultados são expostos em forma de gráficos diversos e de um mosaico, construído a partir dos comentários dos alunos. Salvador

Com o movimento da Matemática Moderna, a partir de 1950, o ensino da matemática passou a enfatizar o simbolismo e a exigir dos alunos grandes abstrações, distanciando a matemática da vida real. O que se percebe é que o aluno formado por este currículo aprendeu muito pouco de geometria e não consegue perceber a relação deste conteúdo com sua realidade. Por outro lado, o professor que não conhece geometria não consegue perceber a beleza e a importância que a mesma possui para a formação do cidadão. A geometria estimula a criança a observar, perceber semelhanças, diferenças e a identificar regularidades. O objetivo deste trabalho é identificar o nível de conhecimento dos alunos do Centro Específico de Formação e Aperfeiçoamento ao Magistério (CEFAM), futuros professores da 1ª a 4ª séries do Ensino Fundamental do Estado de São Paulo, quanto aos conceitos de ponto, reta, plano, ângulos, polígonos e circunferências e também verificar as contribuições do computador para a construção de conceitos geométricos. Para atingir esses objetivos, foi desenvolvida uma pesquisa com 30 alunos do CEFAM de Presidente Prudente-SP, na qual, com base no diagnóstico das dificuldades de aprendizagem, organizaram e desenvolveram-se os momentos de formação, que utilizaram o computador como ferramenta de aprendizagem e projetos de trabalho tendo como aporte teórico a abordagem construcionista. O futuro professor que não dominar a geometria e não perceber sua relação com a natureza não conseguirá contribuir para o desenvolvimento do pensamento geométrico da criança. Esse pensamento é que permite a criança observar, compreender, descrever e representar, de forma organizada, o mundo em que vive. The Modern Mathematics revolution, in 1950, introduced a new way of teaching Mathematics, which empathizes the symbolism and demands on students a great amount of abstractions, leaving Mathematics out of the real life. As a result, the student who learned through this curriculum did not learn enough about Geometry and is not able to realize the relationship about this content and the reality. On the other hand, the teacher who does not know Geometry is not able to notice the beauty and the importance of this subject to the individual development. Geometry instigates the child to observe and notice similarities, differences; as well as to identify irregularities. The aim of this paper is to identify the knowledge level of the students from Specific Center of Teachers' Formation and Improvement (CEFAM), who are future primary grades teachers of São Paulo State, about the concepts of point, straight line, plain, angles, polygons and circumferences; and to verify the contributions of computer for building these geometric concepts. Thus, we have leaded a research with 30 students of CEFAM from Presidente Prudente-SP. Based on the identification of learning difficulties we organized and developed the intervention - formation schema, using the computer as a learning instrument and work projects that were supported by the Constructionist approach. The future teacher who does not understand Geometry will not be able to contribute for the development of the geometric notion of a child. This notion is the one that able the child to observe, understand, describe and represent, in organized way, the world where we live.

Esta tese propõe-se a enfrentar os desafios para a formação dos engenheiros, mais especificamente, engenheiros de alimentos, trazidos pela Sociedade do Conhecimento e Sociedade da Informação. A nova ordem social e o mercado de trabalho demandam profissionais que estejam capacitados, não só tecnicamente, mas também em outros aspectos, sobretudo aqueles que envolvem relacionamento humano e familiaridade com as novas Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), preparando-os a exercerem plenamente sua cidadania, com autonomia e liberdade. Tendo como base as teorias de Jean Piaget e Edgar Morin, foi desenvolvido um método pedagógico cujo suporte principal emprega a construção de hipertextos pelos alunos, apoiada pela abordagem didática conhecida como Aprendizagem Cooperativa. O domínio do conhecimento desenvolvido foi o da Tecnologia de Alimentos, para o que foi realizado um estudo de caso envolvendo alunos da disciplina de Processamento de Alimentos de Origem Vegetal, desta Universidade, que utilizaram o Ambiente de Aprendizagem Cooperativa Apoiado pelo Computador (ACAC) – A Feira. Esta estratégia buscou promover, nos alunos, condições para a construção das redes de significação necessárias para a compreensão do processamento de alimentos, além de desenvolver algumas das competências requeridas aos engenheiros que ingressam na sociedade e no mercado profissional atual. Os resultados encontrados foram muito positivos, e as conclusões apontam encaminhamentos futuros para a formação de engenheiros. Com isto, busca-se oferecer subsídios para a implementação de uma prática pedagógica coerente com a sociedade contemporânea e coesa com a epistemologia que a embasa. This thesis aims to face the challenges brought forth by the Knowledge Society and Information Society to the education of engineers, more specifically, food engineers. The new social order and the market place demand not only technically prepared professionals but engineers who are also able to deal with broader issues, mainly those associated with human relations and intimacy with the new Information and Communication Technologies (ICT), as a way to fully exert their autonomy and freedom as a citizen. A pedagogical method based on Jean Piaget’s and Edgar Morin’s theories and anchored on the construction of hypertexts by the students was created, supported by the didactical approach known as Cooperative Learning. Food Technology is the main technical area to be developed. A case study with graduate students enrolled in a Vegetable Food Processing Course, at his University was accomplished using a Computer Supported Cooperative Learning Environment – A Feira. This strategy was designed to promote conditions for the students to construct a network of significance needed to understand food processing. It also had the objective to develop some competencies required to the engineers entering present society and market place. Results were very positive and conclusions indicate some directions for future pathways concerning engineering education. This study expects to provide help for the establishment of a pedagogical practice coherent with today’s society and harmonic with the epistemology lying underneath it.

The use of tangible objects makes it possible to create interactions, or dynamics, which are alternatives to the mouse and keyboard in the process of communicating with the computer. The construction of these objects incorporating electronic components lets us bring that momentum to another level. This meeting with the technology allows children to take an active role, while there is a purpose of control over the objects, which becomes important to them. With the reinforcement of that control, the introduction of programmable digital electronic components also allows the child to develop, strengthen and feel the impact of their role as competent designer and creator of technology. Current technology allows the construction of these objects and the communication with computers at a low cost through micro-controllers, using, on one hand, the open source software and on the other the open hardware. info:eu-repo/semantics/publishedVersion