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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE FÍSICA DE SÃO CARLOS
DESENVOLVIMENTO, TESTE E AVALIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA O ENSINO DE FÍSICA VIA
INTERNET
Rafael Humberto Scapin
Relatório Anual do Projeto CAPES-PAPED
ORIENTADOR: Prof. Dr. Euclydes Marega Jr.
DEPARTAMENTO DE FÍSICA E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS
SÃO CARLOS
Dezembro de 1999
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RESUMO
O objetivo deste projeto consiste no desenvolvimento de um conjunto de ferramentas computacionais que visem auxiliar o ensino de Física via Internet.
. Todas as ferramentas são baseadas em templates HTML, dispensando o conhecimento de linguagens script e de HTML por parte dos instrutores. A
• ferramenta principal consiste de três módulos: WebCourse Instrutor, WebCourse Monitor e WebCourse Aluno. Trata-se de uma ferramenta hierárquica, pois
• determinadas funções só podem ser executadas por uma instância, como por exemplo o instrutor. Todo o sistema está baseado em banco de dados, o que toma fácil o arquivamento de todas as ações efetuadas e sua posterior recuperação. A ferramenta será utilizada nos cursos à distância conduzidos pelo CDCC (Centro de Divulgação Científica e Cultural - USP/São Carlos). Além do desenvolvimento das
• ferramentas, foi desenvolvida e aplicada uma proposta metodológica de implantação - dos recursos computacionais a alunos do ciclo médio de uma da rede escola pública. . Os resultados parciais servem como parâmetro inicial da viabilidade de implantação
da proposta inicial de Educação à Distância através da Internet como ferramenta auxiliar no ensino formal.
ÍNDICE
CAPÍTULO 1 ~ 1
INTRODUÇÃO .... 1
1.1 EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA 1 1.2 EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA VIA WORLD-WIDE WEB 3
1.3 TECNOLOGIA WWW 8 1.4 OBJETIVO DO TRABALHO 12
CAPÍTULO 2.. 13
DESCRIÇÃO DAS FERRAMENTAS ... 13
2.1 INTRODUÇÃO 13 2.2 DESCRIÇÃO DAS FERRAMENTAS DESENVOLVIDAS 15
2.2.1 A Ferramenta WebCourse 16 2.2.2 Sistema Gerenciador de Dúvidas Online 23 2.2.3 Os Módulos WebCourse 29
2. 3 TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA 38
2.4 REFERÊNCIAS 39
CAPÍTULO 3 45
3.1 0 ENSINO DE FÍSICA NAS ESCOLAS DE NIVEL MÉDIO NO BRASIL 45
3.1.1 Problemas Gerais - Independentes da Globalização 45 3.1.2 Algumas Tendências e Propostas Metodológicas para o Ensino de Física 47 3.1.3 Problemas Decorrentes ou Agravados pela Globalização 51
3.2 PROPOSTA PARA O ENSINO MÉDIO 54 3.2.1 Concepções Espontâneas e a Internet 55 3.2.2 Abordagem Histórica e Filosófica da Física e a Internet 56 3.2.3 Fundamentos Teóricos para as Experiências e a Internet 58 3.2.4 Experimentação Virtual. 59 3.2.5 Pesquisa em Física Moderna e Contemporânea 61
3.3 APLICAÇÃO DA PROPOSTA A ALUNOS DO ENSINO MÉDIO 61 3.3.1 Pesquisa efetuada no colégio Cid de Oliveira Leite 61 3.3.1.1 A Aula Inaugural. 62 3.3.1.2 Concepções Espontâneas e a Internet 63 3.3.1.3 Abordagem Histórica e Filosófica da Física e a Internet 64 3.3.1.4- Fundamentos Teóricos para Experiências e a Internet 65 3.3.1.5 Pesquisa em Física Moderna e Contemporânea 66 3.3.2 Pesquisa efetuada no CDCC 67 3.3.2.1 Metodologia para a aplicação da Proposta 67 3.3.3 Confronto entre os resultados obtidos pelas duas situações de aplicabilidade do curso 68
3.4 CONCLUSÕES PARCIAIS 72 3.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 74
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Uso da WWW para Educação à Distância 5 Figura 2: Interação Cliente-Servidor 10 Figura 3: Esquema de Interação entre o aluno distante e o programa 11 Figura 4: Página de abertura da Ferramenta WebCourse 20 Figura 5: Template para criação de questão de Múltipla Escolha 21 Figura 6: Exemplo de correção automática de questões de múltipla escolha 22 Figura 7: Código Lite em uma página HTML 24 Figura 8: Página de cadastro de monitores no banco de dados 25 Figura 9: Página para envio de dúvida (Módulo Aluno) 26 Figura 10: Página de resposta (Módulo Monitor) 27 Figura 11: Página de perguntas pendentes do Módulo Monitor 28 Figura 12: Página de Abertura do Módulo WebCourse Instrutor 30 Figura 13: Módulo WebCourse Instrutor: Envio de Avisos 32 Figura 14: Módulo WebCourse Monitor: Perguntas 33 Figura 15: Módulo WebCourse Aluno: Página de Abertura 35 Figura 16: Módulo WebCourse Aluno: Listas 37 Figura 17: Exemplo de página desenvolvida por alunos numa escola da rede pública 52 Figura 18: Páginado Módulo de História 58 Figura 19: Página de abertura referente ao conteúdo de Teoria e Guia Experimental 59 Figura 20: Página contendo um"Applet" relacionado ao conteúdo de eletricidade 60
ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Tipos básicos de provas possíveis 19 Tabela 2: Questionário aplicado aos alunos dos cursos propostos 70
Capítulo 1
Introdução
1.1 Educação à Distância
A Educação à Distância (ED) é uma forma de educação na qua! os estudantes
interagem com um instrutor localizado fora dos limites físicos de uma sala de aula
(Gonçalves, 1996; Little;Venkatesh, 1995; Perraton, 1988; Relan;Gillani, 1997). Na ED a
principal responsabilidade de levar o conteúdo aos alunos é dos materiais de ensino, não do
professor. Nessa estratégia de ensino o aluno é responsável pelo andamento da própria
aprendizagem (Gonçalves, 1996). Por isso, o controle do aprendizado é realizado mais
intensamente pelo aluno do que pelo instrutor distante (Jonassen, 1992). A comunicação
entre alunos e instrutores é mediada por documentos impressos ou alguma forma de
tecnologia (Garrison;Shale, 1987; Keegan, 1986; Willis; Dickinson, 1997). Trata-se de uma
inovação educativa, que tem por objetivo maior gerar condições de acesso à educação para
todos aqueles que, por algum motivo, não estejam sendo atendidos pelos meios tradicionais
de ensino (Itzel, 1996; Moskowitz, 1995; Todorov, 1994).
A mais antiga forma de ED foram os cursos por correspondência (Sherry, 1996).
Nessa modalidade de ensino os alunos recebem o material de estudo e devem enviar os
exercícios e provas para serem corrigidos por um instrutor, via correio. Qualquer interação
entre o estudante e o instrutor está limitada à correspondência escrita ou ao telefone. Os
principais problemas desse tipo de ensino são a latência na comunicação, a pouca interação
e o acesso limitado a material de apoio. Há ainda a falta de feedback imediato no progresso
do aluno pelo instrutor (Jones, 1996).
A ED sempre tomou vantagem do desenvolvimento dos meios de comunicação
(Peraya, 1995). Avanços na tecnologia de comunicação, como por exemplo na área de
Semiótica e de Publicidade, inevitavelmente afetam a ED. O advento das transmissões de
rádio e de televisão propiciou um aprimoramento no modelo dos cursos à distância
(Little;Venkatesh, 1995). Com essas tecnologias, um maior número de estudantes pôde
receber instrução em tempo real, com recursos de áudio e vídeo. Contudo, a interação com
o instrutor continuava limitada ao serviço postal e ao telefone.
Cartwright (1994) classifica os modos de instrução utilizados em ED como
síncronos ou assíncronos. No modo síncrono, os instrutores e alunos se encontram ao
mesmo tempo, mas não no mesmo local e se comunicam uns com os outros
eletronicamente (exemplo: videoconferência). Ao contrário do modo síncrono, o modo
assíncrono não está baseado numa unidade fixa de tempo. Não exige que os instrutores e
alunos estejam no mesmo local ao mesmo tempo (exemplo: comunicação através de correio
eletrônico). Contudo, esses dois modos de instrução são insuficientes para classificarem
cursos de ED que se utilizem de ambos os modos de instrução: síncrono e assíncrono.
Assim, Little;Venkatesh (1995) propõem um terceiro modo de classificação, o qual
chamam de modo híbrido, que combina os dois modos de instrução. O modo híbrido é
usado para explorar as vantagens da comunicação síncrona dentro dos limites da largura de
banda da rede. Num exemplo de modo híbrido, os alunos utilizam um serviço de discussão
on-line baseado em texto para sincronizar o acesso simultâneo ao mesmo recurso
multimídia (uma página WWW, por exemplo) e para discutir e alterar o conteúdo desse
recurso.
Na educação formal, o ensino ocorre em um espaço físico limitado. A ED expande
as fronteiras do ensino, tornando possível que o mesmo aconteça numa sala de aula, em
casa, no local de trabalho. O ensino à distância via WWW viabiliza o ensino continuado,
pois encoraja o desenvolvimento da prática do ensino centrado no estudante. Proporciona
também o uso criativo de modernas tecnologias de informação para construir um ambiente
de aprendizagem que é rico e variado, suportando uma ampla variedade de métodos de
ensino (Slay, 1997).
1.2 Educação à Distância via World-Wide Web
A World-Wide Web (WWW) (Bemers-Lee et al., 1994; Schatz;Hardin, 1994) tem
se mostrado uma tecnologia bastante adequada para suporte à ED (Butler, 1995a; Butler,
1995b; Ibrahim et al.,1995; Ibrahim;Franklin, 1995; Ip;Canale, 1996; Owston, 1997).
Nichols (1997) afirma que a WWW se tornará o meio mais popular para a disponibilização
de material de ensino à distância. Isso se deve ao fato de a WWW possuir características
que facilitam o ensino, como: suporte para cursos interativos à distância com recursos
hipermídia e feedback automático para o aluno e professor (Wild; Omari, 1996). O controle
do aprendizado por parte do aluno é considerado uma das maiores vantagens do Ensino à
Distância via WWW (Eaton, 1996). A WWW como recurso de informação pode encorajar
o auto-aprendizado independente, provendo aos alunos uma habilidade fundamental para o
século XXI (Gilbert, 1996). Uma das vantagens do uso da WWW para ED sobre a forma de
comunicação computacional tradicional é sua capacidade de lidar com formatos múltiplos,
tais como fotos, áudio e filmes. Isto pode ser considerado de grande valor para o material
didático (Jones, 1996; McManus, 1995). Permite com isso o aprimoramento da educação
do estudante, tomando mais eficiente o papel do professor (Pennel, 1996). Khan (1997)
define a ED via WWW como sendo um programa de instrução baseado em hipermídia que
se utiliza dos atributos e recursos da WWW paia criar um ambiente de ensino.
A vantagem do uso da WWW para o desenvolvimento de cursos à distância é a sua
nterface independente de plataforma (Berners-Lee et al., 1994). O principal obstáculo na
xiação de cursos na WWW é seu caráter aberto. Os testes, avaliações e notas devem ser
nantidos seguros, a fim de impedir a cópia, proteger a privacidade dos estudantes e
liminar autorizações não permitidas. O Capítulo 3 discute esse assunto.
O Ensino à Distância através da WWW possibilita várias vantagens:
a) Distribuição do conhecimento em larga escala (para o mundo inteiro) (Martin, 1995).
b) Redução dos custos de distribuição, pois pela Internet os custos de distribuição são
menores (White;Thomas, 1995).
c) As correções e atualizações são bem mais simples, pois são realizadas em um único
site, sendo imediatamente disponibilizadas a todos os usuários da rede de ensino à
distância (Martin, 1995).
d) São possíveis diversas formas de auxílio pedagógico, tais como texto, imagens,
comunicação entre professores, professores e alunos, e entre alunos.
e) A Internet facilita a investigação e escrita colaborativa, permitindo um
acompanhamento e progressão individualizados (Gilbert, 1996).
f) O aluno tem mais facilidade em dar o seu feedback (Salvador, 1995).
Freedman (1995) acrescenta ainda:
a) Facilidade de Acesso: os usuários podem ter acesso à WWW de vários locais (em casa,
no trabalho, quando necessitem da informação).
b) Compatibilidade: uma vez que há browsers para inúmeros sistemas operacionais, o
problema da incompatibilidade de plataforma não existe mais.
c) Consistência: toda informação baseada na WWW é vista através de um browser, o qual
formata-a para uma interface consistente, minimizando as curvas de aprendizado dos
usuários.
d) Facilidade de Autoria: documentos hipertextos são facilmente criados por não-
programadores.
Num curso à distância o material didático é colocado num servidor WWW e é
acessado1 através de browsers pelos estudantes (Billota et al., 1995) (Figura 1).
Entre os problemas já identificados no Ensino à Distância via WWW, há:
a) Em ambientes de ED geralmente há um número de alunos muito maior que o número de
professores. Tal aspecto é também verificado no ensino tradicional. O número grande de
alunos num curso à distância pode provocar a sobrecarga do sistema computacional
utilizado.
b) O conjunto de alunos é geralmente heterogêneo e possui várias características:
• Estão dispersos geograficamente e temporalmente. Desse modo teremos alunos que
vivem em diferentes realidades socioeconômicas e culturais, possuindo um
Apesar de não estar dicionarízado com o sentido aqui usado, o termo acessar é amplamente utilizado no jargão computacional para indicar o carregamento de um arquivo HTML num browser. Por esse motivo optou-se por utilizar essa palavra neste trabalho com o significado explicado acima.
conhecimento diferenciado. Assim, torna-se difícil a padronização do material de ensino
disponibilizado num curso à distância.
• A velocidade de aprendizado irá variar entre os alunos. Desse modo, a duração do curso
não será fixa, variando de acordo com o desempenho individual dos alunos. Com isso,
haverá alunos em vários estágios de aprendizado, dificultando a existência de classes
virtuais homogêneas.
c) Na ED não existe a identificação usual existente numa aula tradicional nem o contato
direto entre aluno e professor. Na ED existe uma mudança de paradigma de ensino. Essa
mudança de paradigma é uma das grandes responsáveis pelos problemas inerentes aos
cursos de ED na WWW.
Como conseqüência dos problemas citados existe uma dificuldade por parte dos
professores no acompanhamento dos alunos virtuais. Há ainda o problema da comunicação
entre aluno e instrutor acontecer de maneira não verbal. Há uma quebra de paradigma em
relação ao ensino tradicional. Neste último, o aluno se baseia na figura do professor,
enquanto na ED não há a figura presente do professor. Existe ainda uma sensação de
"abandono" por parte dos alunos, que se vêem obrigados a executar a maior parte das
tarefas por si mesmos, diferentemente do ensino tradicional onde existe a figura sempre
presente do professor.
Como proposta de solução dos problemas acima citados, sugerem-se as seguintes
medidas:
• A matrícula do aluno deve ser feita através da geração de um sistema automatizado com
uma base de dados que controla a entrada e saída de dados referentes ao curso.
• Deve-se associar cada módulo do curso a um professor. Todos os alunos virtuais que se
inscreverem num determinado módulo estarão vinculados ao mesmo professor.
• A evolução de cada aluno deve ser acompanhada através da geração de dados do
mesmo, sendo auxiliada pelo software estatístico.
• Uma vez terminado um módulo, deve-se fazer a associação do aluno com o professor do
próximo módulo, que pode não ser o mesmo instrutor do módulo anterior.
Em termos de ensino e aprendizagem, a implicação mais importante é a mudança da
função do professor, que passa do papel de especialista em conteúdo e assessor, para o
papel de membro de uma equipe que desenvolve material educacional para ser
disponibilizado na WWW.
O grande potencial da WWW para sua utilização na ED reside no fato de que temos
uma chance de aprender com os fracassos de outras tecnologias e uma oportunidade para
desenvolver novas experiências de ensino que não eram possíveis anteriormente
(Alexander, 1995).
A avaliação possui várias funções. Em seu papel formativo auxilia o estudante a
descobrir se assimilou o que foi ensinado e propicia o feedback apropriado. Já a avaliação
somativa não envolve o feedback (para o estudante), acontecendo tipicamente ao final de
um curso e serve para fornecer uma nota ao estudante. O uso de computadores para a
avaliação e a auto-avaliação de estudantes assim como para a avaliação de ensino não é
uma coisa nova. A avaliação baseada em computador pode ser usada on-line (na qual os
testes são feitos e corrigidos usando-se computador) ou off-line (na qual os testes são feitos
em papel e corrigidos por um leitor óptico ligado a um computador, ou pelo instrutor)
(Twomey;Miller, 1996).
No processo educacional é imprescindível a avaliação da aprendizagem através de
mecanismos vários, como provas escritas, testes, trabalhos. O feedback é essencial neste
processo. Quando os testes de avaliação de aprendizagem são feitos no próprio local de
ensino, o feedback é relativamente direto. Com uma população estudantil distribuída
geograficamente, como é o caso de ambientes de ensino à distância, isto não é possível e
outras alternativas para avaliação devem ser consideradas.
Tem-se reconhecido há muito tempo dentro da comunidade de aprendizagem
baseada em computador que a qualidade do material educacional baseado em computador é
altamente dependente da qualidade de avaliação do estudante. Deve-se, portanto,
desenvolver-se cursos interativos que utilizem recursos de hipermídia para incorporar a
avaliação dos estudantes à distância (Ibrahim et al., 1995).
1.3 Tecnologia WWW
A Internet foi criada sob os protocolos TCP/IP (Transmission Contrai
Protocol/Internet Protocol). Esses protocolos provêem acesso universal para a transmissão
de dados e suportam interconexão de dados armazenados em máquinas espalhadas pela
rede. A Internet está baseada no conceito de cliente-servidor (Figura 2). Um cliente realiza
a interação com o usuário, processando comandos e exibindo os resultados. Já o servidor é
responsável pelo provimento da informação, produzindo ou recuperando dados e
transmitindo-os para o cliente.
Um dos primeiros serviços da Internet foi a transferência de arquivos, na década de
1970. A forma mais simples de transferência de arquivos é o FTP (File Transfer Protocol).
Há ainda outros tipos de serviços, como:
• Gopher: mecanismo para pesquisa baseado em menus. Os menus são listas de
títulos, que são selecionados pelo usuário.
• Usenet: sistema que engloba grupos de discussão de assuntos variados.
•WAIS (Wide-Area Information Server): sistema para pesquisa na Internet,
baseado em texto. índices a serem pesquisados são encontrados a partir de um índice
mestre. Não possui ferramentas de navegação.
A World-Wide Web se tornou um superconjunto de todos os serviços de informação
disponíveis na Internet: FTP, Gopher, Usenet, WAIS e a própria WWW. Através de um
browser (um cliente multiprotocolo) é possível o acesso a todos os serviços disponíveis na
WWW. Independentemente do tipo de serviço, a interface exibida ao usuário é a mesma.
Assim, não é necessário o conhecimento das diferenças entre os vários protocolos em uso
atualmente.
A chave para integração na WWW consiste em estabelecer uma comunicação de via
dupla entre o cliente e os vários programas externos (He;Knapp 1995). Tal integração é
feita através de uma linguagem de formatação de página, chamada HTML (Hypertext
Markup Language). HTML é um subconjunto da linguagem de especificação SGML
(Standard Generalized Markup Language), a qual permite a estruturação de documentos,
com cabeçalhos e referências. HTML padronizou a formatação de textos, imagens, filmes e
a interação do usuário. Com isso é possível que os documentos HTML sejam exibidos em
qualquer plataforma.
Um modo pelo qual educadores podem incorporar interação com o aluno nos cursos
à distância via Internet é através do uso de ferramentas especiais que permitam o envio
automático de respostas dentro dos documentos da WWW (Ibrahim, 1994; Schroeder,
1995). Simoff;Maher (1997) consideram a avaliação automática e/ou interativa como um
dos caminhos para o futuro dos cursos à distância baseados na WWW. Técnicas simples de
comparação de modelos podem ser usadas para se conseguir análise de respostas com
razoável efetividade. Programas CGI (Common Gateway Interface) podem ser usados em
conjunto com páginas HTML para implementar interfaces interativas, propiciando a
correção automática de questões na WWW (Martin, 1995). Páginas com questões baseadas
em formulários HTML estão sendo muito utilizadas para avaliação e auto-avaliação em
cursos realizados via WWW (Schneider;Block, 1995). Além do mais, os instrutores
investem um tempo significativo em tarefas associadas à elaboração e aplicação de uma
prova, como: preparação da prova num processador de textos, impressão e preparo de
fotocópias para serem distribuídas aos alunos. Após a realização da prova existe ainda o
processo de correção. Provas realizadas via WWW podem diminuir consideravelmente o
tempo necessário em cada etapa do processo de realização de uma prova (Dyreson, 1996).
A Figura 3 mostra um esquema de interação entre um aluno remoto e um programa
para correção automática de questões via WWW. O cliente WWW envia um pedido
especial {script CGI) com as respostas do aluno para o servidor WWW, que inicia o
programa de correção automática. O programa de correção automática analisa os dados
enviados pelo servidor, gerando os resultados que são enviados para o servidor e
visualizados no cliente (browser).
de correção automática via WWW.
A tecnologia WWW propicia a exibição de programas multimídia existentes, ou
que venham a ser criados, através da inclusão de plug-ins (Hansen;Frick, 1997). Plug-ins
são programas que permitem aos browsers executarem arquivos multimídia na Web, como
arquivos de animação, de som, de vídeo. Através de linguagens como Java é possível
executar-se programas diretamente no computador do cliente ao invés de executá-los no
servidor. Baseia-se numa tecnologia sofisticada e beneficia-se da tecnologia de Sistemas
Operacionais distribuídos e da migração de processos.
Vê-se pelas suas características, que a plataforma WWW constitui-se num meio
adequado para o suporte de aplicações de ED.
1.4 Objetivo do Trabalho
O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma ferramenta de
auxílio a professores para gerenciamento de cursos online. É composto de três módulos:
WebCourse Instrutor, WebCourse Monitor e WebCourse Aluno. Cada módulo é constituído
de funções específicas, constituindo-se numa ferramenta computacional hierárquica. Dentre
as ferramentas do módulo professor (WebCourse Instrutor) está uma ferramenta para
criação e correção automáticas de provas na World-Wide Web, chamada WebCourse. Tal
ferramenta pode ser considerada como sendo de segunda geração, pois incorpora as
facilidades e experiências das diversas iniciativas e softwares de primeira geração nessa
área.
Capítulo 2
Descrição das Ferramentas
2.1 introdução
O programa de Doutoramento, em desenvolvimento, consiste na criação de um ambiente
computacional que vise facilitar a criação e organização de cursos para serem
disponibilizados via Internet, inserido nos projetos de Educação à Distância conduzidos
pelo CDCC (Centro de Divulgação Científica e Cultural da USP- São Carlos). Os projetos
de Educação à Distância do CDCC fundamentam-se na interatividade via Internet, que
permite que o participante tenha idéias imediatas referentes ao sucesso de seu trabalho,
além de possibilitar que a coordenação possa realizar o acompanhamento necessário.
Dentre as ferramentas computacionais desenvolvidas, destacam-se:
1) Software de Autocorreção e Criação Automatizada de Provas para WWW: Esta
categoria de software é responsável por propiciar ao professor um modo rápido e prático
de criação de provas para serem disponibilizadas na WWW. Provê feedback automático
para o aluno quando da realização de testes e questões. Este software será o responsável
pela criação e correção automáticas de provas via Internet. Todo a ferramenta será
baseada em formulários HTML (templates), dispensando o conhecimento da linguagem
HTML, assim como scripts CGl. A parte interativa será feita através de scripts CG1,
codificados em linguagem PERL 5, utilizando-se a plataforma de um navegador
(browser) para sua visualização e interação. Uma vez disponibilizada em um servidor
WWW, a ferramenta poderá ser utilizada a partir de qualquer computador conectado à
Internet, mediante prévio cadastro do interessado.
2) Banco de Dados: Quando da realização das questões e testes pelos alunos, os resultados
obtidos serão armazenadas num banco de dados. Os resultados dos testes realizados
pelos alunos serão utilizados para avaliação do desempenho individual de cada aluno,
fornecendo um perfil detalhado de cada participante do projeto de ensino à distância.
Qualquer software para banco de dados poderá ser utilizado, visto a linguagem Java
possuir um módulo chamado JDBC ("Java Database Connectivity") que é uma interface
padrão de acesso a bancos de dados SQL, provendo acesso a uma variedade de bancos
de dados relacionais. Uma ferramenta que está sendo desenvolvida consiste num
Sistema Gerenciador de Dúvidas para Cursos via Internet (Scapin, Marega; 1999) . Esse
sistema está sendo desenvolvido utilizando o banco de dados mSQL (mini SQL) em
conjunto com páginas HTML. O banco de dados mSQL possui uma linguagem que visa
facilitar a manipulação de bancos de dados para a plataforma WWW, chamada Lite
[HREF I] O código Lite pode ser incluído em uma página HTML, gerando páginas
híbridas (HTML + scripts mSQL) dinâmicas (geradas em tempo de execução) de modo
simples e eficiente. Os scripts Lite são processados por um parser , o W3-mSQL,
residente no servidor. Pretende-se fazer o acesso ao banco de dados também através de
servlets. Atualmente o acesso é feito de modo tradicional, através da chamada de
páginas HTML híbridas, utilizando-se o parser W3-mSQL. Juntamente com o Sistema
Gerenciador de Dúvidas Online, foi desenvolvido um sistema de FAQ (Frequently
Asked Questions) inteligente, onde todas as perguntas enviadas pelos alunos, assim
como as respostas fornecidas pelos monitores e/ou professores ficam armazenadas num
banco de dados. Quando um aluno envia sua questão ao banco de dados, o sistema
gerenciador de dúvidas online irá verificar se existe alguma questão com a(s) palavra-
chave indicada(s) pelo aluno. Se houver irá exibir todas as perguntas e, seja estiverem
respondidas, as respostas. Independentemente da existência da palavra-chave no banco
de dados, o sistema irá enviar a pergunta do aluno ao monitor selecionado.
3) Experimentação Virtual: Esta categoria de software inclui os programas de
simulações dos experimentos dos módulos de Mecânica, Eletricidade e Óptica. Em cada
módulo serão desenvolvidos vários experimentos virtuais a serem utilizados pelos
alunos. Todos os experimentos serão desenvolvidos utilizando-se a linguagem Java,
através dos FISILETS, appleis Java direcionados especificamente para o ensino de
Física, contendo elementos Javascript e Servlets (applets híbridos) proporcionando uma
representação de uma situação real, com animações, gráficos e som. Todas as entradas
de dados feitas pelos alunos nos programas de experimentação virtual serão
armazenados no banco de dados com a finalidade de se traçar (com o auxílio dos dados
proporcionados com o Software de Autocorreção) um perfil detalhado de cada aluno.
Os programas consistirão de módulos interativos, com elementos que possibilitarão a
transmissão de dados e a recepção dos mesmos via Internet. Desse modo, poder-se-á
efetuar a avaliação dos alunos durante o estudo de cada módulo. Opcionalmente, os
programas poderão ser executados em um microcomputador através do uso de um CD-
ROM especialmente desenvolvido para esta finalidade. Os módulos tratarão de áreas
básicas da Física, como Mecânica, Óptica e Eletricidade, podendo englobar ainda outros
tópicos. Apesar de estar voltado primordialmente para o ensino de Física, os programas
poderão facilmente ser adaptados para serem utilizados em quaisquer outras disciplinas,
possibilitando assim uma abrangência educacional ampla. Os testes do software
educacional serão realizados com os participantes dos cursos de educação à distância
promovidos pelo CDCC e que já se encontram em andamento.
2.2 Descrição das Ferramentas Desenvolvidas
Nesta seção serão apresentadas e analisadas as ferramentas computacionais já
desenvolvidas de outubro de 1998 a setembro de 1999.
Duas ferramentas serão analisadas:
a) WebCourse: ferramenta destinada à criação e correção automáticas de provas na
World-Wide Web. Essa ferramenta foi desenvolvida durante o mestrado do aluno
Rafael Scapin (Scapin, 1997) e está sendo aprimorada, com a inclusão de novos
recursos (como a inclusão de banco de dados) e correção de alguns problemas, para ser
incorporada ao projeto de doutorado. A ferramenta é baseada em templates HTML, não
exigindo conhecimento da linguagem HTML por parte do professor. Os scripts foram
desenvolvidos em linguagem Perl 5.
b) Sistema Gerenciador de Dúvidas Online: ferramenta destinada a facilitar o envio de
dúvidas dos alunos e o gerenciamento das mesmas em cursos à distância. O sistema
possui três módulos: Professor, Monitor e Aluno, cada um contendo funções
específicas. Foi desenvolvido utilizando o banco de dados mSQL (Mini SQL) em
conjunto com páginas HTML, graças a uma linguagem script chamada Lite, que
permite a inclusão de scripts mSQL dentro de páginas HTML, criando arquivos
híbridos que geram páginas dinâmicas quando da pesquisa em banco de dados.
2.2.1 A Ferramenta WebCourse
O objetivo da ferramenta WebCourse é facilitar e automatizar a criação de provas
para serem disponibilizados na WWW, provendo também a correção automática das
questões. Todo o processo de criação das questões das provas é feito através de páginas
HTML e de uma linguagem de descrição de provas proprietária. A ferramenta consiste de
vários módulos codificados em Perl 5 {Practícal Extraction and Report Language).
Escolheu-se Perl pelas suas características de tratamento de textos, que facilitam a extração
de grandes quantidades de dados e a geração de relatórios formatados, facilitando a criação
de páginas HTML em tempo de execução.
A ferramenta WebCourse é baseada em provas e questões. Uma prova consiste num
conjunto limitado de questões, de um mesmo tipo ou de tipos diferentes, podendo cada
questão possuir ou não um valor determinado. Além disso, cada prova pode, no momento
de sua criação, possuir um número definido ou não de questões. Essas escolhas são feitas
pelo instrutor ao criar cada prova. Cada questão de uma prova pode ou não ter sua correção
exibida ao aluno. Alguns programas diferenciam entre teste, prova, quiz, etc. WebCourse
não faz tal diferenciação. 0 tratamento didático depende apenas do instrutor, uma vez que o
programa prove grande flexibilidade na criação das provas. A definição de uma metáfora
clara propicia clareza, flexibilidade e modularidade à ferramenta.
WebCourse permite a criação dos seguinte tipos de questões:
• Múltipla Escolha: podem possuir um número ilimitado de alternativas (o número
mínimo consiste em duas alternativas) Apenas uma alternativa é a correta.
• Preencher Lacunas: podem conter um número ilimitado de lacunas por questão, além
de um número ilimitado de alternativas corretas por cada lacuna.
• Resposta Livre: consistem de questões dissertativas.
• Verdadeiro ou Falso: fornecem apenas duas alternativas de resposta: verdadeiro ou
falso, sendo apenas uma a correta.
As questões das provas podem ter os seguintes valores:
• Individual: cada questão da prova terá um valor específico, escolhido pelo instrutor
durante a criação de cada questão.
• Único: cada questão da prova terá um mesmo valor, escolhido previamente pelo
instrutor.
• Nenhum Valor: as questões da prova não terão nenhum valor.
As provas podem conter um número lixo (definido previamente pelo instrutor) ou um
número variável de questões. Ao se escolher um número variável de questões, o instrutor
vai criando a prova e escolhe o momento que deseja finalizá-la
WebCourse permite combinar diversos tipos de questões. Combinando-se os tipos de
provas com questões de um tipo específico (Múltipla Escolha, Preencher Lacunas, Resposta
Livre e Verdadeiro ou Falso), juntamente com as provas com questões variadas (formadas
por questões de diferentes tipos), o valor das questões (individual, único ou nenhum) e o
número de questões que uma prova pode ter (fixo ou variável), verifica-se a possibilidade
da criação de 30 provas diferentes. Vê-se que a ferramenta é extremamente flexível na
criação de diversos tipos de provas, não limitando o instrutor quando da criação de um tipo
específico de prova. A Tabela 1 lista os 30 tipos básicos de provas que podem ser criadas
com a ferramenta WebCourse.
Tipo de Questão Múltipla Escolha Múltipla Escolha Múltipla Escolha Múltipla Escolha Múltipla Escolha Múltipla Escolha
Preencher Lacunas Preencher Lacunas Preencher Lacunas Preencher Lacunas Preencher Lacunas Preencher Lacunas
Resposta Livre Resposta Livre Resposta Livre Resposta Livre Resposta Livre Resposta Livre
Variada Variada Variada Variada Variada Variada
Verdadeiro ou Falso Verdadeiro ou Falso Verdadeiro ou Falso Verdadeiro ou Falso Verdadeiro ou Falso Verdadeiro ou Falso
Valor das Questões Único
: Único Individual Individual Nenhum Nenhum
Único Único
Individual Individual Nenhum Nenhum
Único Único
Individual Individual Nenhum Nenhum
Único Único
Individual Individual Nenhum Nenhum
Único Único
Individual Individual Nenhum Nenhum
Numero de Questões Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fixo
Variável Fíxo
Variável
Tabela 1 : Tipos básicos de provas possíveis
O programa WebCourse possibilita ao instrutor optar pela correção automática ou
parcial das questões das provas. Pode-se escolher quais questões de uma prova terão
correção automática ou parcial. Por default as questões de múltipla escolha, preencher
lacunas e verdadeiro ou falso possuem correção automática. As questões de resposta livre
não são corrigidas automaticamente.
A correção parcial das questões de uma prova é importante, pois permite aos
instrutores selecionarem as questões que gostariam de corrigir, fornecendo um feedback
automático personalizado ao aluno. Outra vantagem da correção parcial é impedir que as
respostas corretas de certas questões sejam divulgadas durante uma prova. Uma
desvantagem é o tempo de correção.
Quando da criação de uma prova, é criado um arquivo de respostas. Esse arquivo
possui as respostas das questões, que possibilitarão a correção automática, assim como
outras informações, como data da criação da prova, nome do instrutor, entre outros.
Para as questões com correção automática, a correção é feita através de um módulo
Perl que verifica as respostas enviadas pelo aluno na página da prova e as compara com as
respostas do arquivo de respostas. A toda prova (html) está associado o respectivo arquivo
de respostas (.res). No caso de provas compostas exclusivamente de questões de Resposta
Livre, o arquivo de respostas limita-se a conter o cabeçalho, as questões e o valor de cada
questão (caso haja). Para as questões com correção manual, o módulo de correção cria um
ambiente de correção (a exemplo do criado para as questões de resposta livre), contendo a
questão, a resposta do aluno, a nota original da questão (caso possua) e campos para
correção e para nota após correção. A figura 5 exibe o template para criação de uma
questão de múltipla escolha com duas alternativas.
Caso a prova contenha questões de resposta livre, o módulo de correção cria uma
página de correção, contendo as questões de resposta livre, as respostas dos alunos, a nota
original da questão (caso a questão possua valor) e campos para a correção da questão e
para uma nova nota. Na página para correção há um campo para a correção da resposta do
aluno e um campo para um novo valor da questão (caso a questão possua valor). Caso o
instrutor não preencha o campo de correção, a resposta do aluno será considerada correta e
a questão terá valor integral. Após a correção das questões, o aluno receberá um e-mail
contendo as questões, as respostas e a nota da prova.
Figura 6: Exemplo de correção automática de questões de múltipla escolha
Para provas constituídas de questões de vários tipos que contenham questões de
resposta livre e que possuam correção automática para os outros tipos de questões, o
processo de correção é feito do seguinte modo: as questões de múltipla escolha, preencher
lacunas e verdadeiro ou falso possuem correção automática. O aluno verá na página de
correção a nota parcial da prova (excluindo as questões de resposta livre). As questões de
resposta livre são corrigidas através da página de correção e após esta ser feita, o aluno
receberá um e-mail contendo a correção das questões de resposta livre e a nota final da
prova.
A ferramenta WebCourse foi aprimorada, com a inclusão de alguns recursos não
presentes em sua apresentação original. A principal mudança foi a inclusão de um banco de
dados na ferramenta. Todos os professores devem ser cadastrados no banco de dados para
utilizarem a ferramenta, que armazena assim todas as informações do mesmo e todas as
atividades realizadas. Um recurso que está sendo desenvolvido no momento é a criação de
um banco de dados para os alunos, armazenando todos os dados sobre os mesmos quando
da realização de provas online.
2.2.2 Sistema Gerenciador de Dúvidas Online
Para o desenvolvimento do sistema gerenciador de dúvidas via Internet foi utilizado o
banco de dados Mini SQL (mSQL), desenvolvido pela Hughes Technologies Pty Ltd
[HREF 3], A primeira versão desse banco de dados foi desenvolvida com o objetivo de
fornecer um rápido acesso a pequenos bancos de dados. Contudo, à medida que a
linguagem foi se popularizando, algumas características funcionais foram incorporadas,
surgindo a versão mSQL versão 2.0 [Jepson; Hughes, 1998], a qual incluiu um parser para
a linguagem script Lite, denominado W3-mSQL [HREF 4], a qual provê vários recursos
para a construção e manipulação de banco de dados no ambiente WWW.
Lite é uma linguagem especificamente desenvolvida para mSQL que visa facilitar a
manipulação de bancos de dados para a plataforma WWW. O código Lite pode ser incluído
em uma página HTML, gerando páginas dinâmicas (geradas em tempo de execução) de
modo simples e eficiente. Os scripts Lite são processados pelo parser W3-mSQL. A figura
7 ilustra uma página HTML com código Lite embutido.
<HTML>
<HEAD>
<TlTLE>Hello World!</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<CENTER>
<! echo("<III>Hello World!<III>\n"); >
</CENTER>
</BODY>
</HTML>
Figura 7: Código Lite em uma página HTML
O uso dos scripts Lite em conjunto com a linguagem HTML torna a utilização do
banco de dados mSQL simples e prática, permitindo a criação de interfaces eficientes.
O sistema gerenciador de dúvidas para cursos via Internet consiste num conjunto de
arquivos HTML híbridos (com scripts Lite embutidos) responsáveis pela execução de todas
as tarefas operacionais. Os arquivos residem num servidor Web Apache versão 1.3.6
[HREF 5], sob o sistema operacional Linux. Uma vez que o sistema é acessado através de
um navegador, a ferramenta é independente de plataforma, podendo ser utilizada em
qualquer computador conectado à Internet que disponha de um navegador instalado.
No âmbito da utilização, o sistema encontra-se estruturado em três módulos:
• Módulo Instrutor
• Módulo Monitor
• Módulo Aluno
Para a utilização do sistema é necessário um cadastro prévio, realizado através de
formulários HTML, que irão registrar instrutores, monitores e alunos em bases de dados
distintas. A figura 5 mostra a página de cadastro de monitores. Os monitores são
cadastrados por disciplina, sendo que as disciplinas da página de cadastro podem ser
modificadas em função da instituição de ensino onde o sistema for empregado. Os dados
pessoais do monitor também são cadastrados, assim como o dia e a hora em que foi
efetuado o cadastro. Páginas de cadastro semelhantes existem para instrutores e alunos,
cada uma contendo campos específicos.
Figura 8: Página de cadastro de monitores no banco de dados
Uma vez que um aluno se cadastra, ele receberá um login e uma senha para acesso ao
Módulo Aluno, onde poderá enviar dúvidas para um monitor previamente cadastrado no
banco de dados. A figura 6 mostra uma página para envio de dúvida do Módulo Aluno.
Figura 9: Página para envio de dúvida (Módulo Aluno)
Na página de dúvida, o aluno necessita apenas selecionar a disciplina da qual faz
parte sua pergunta, escrever sua pergunta e incluir uma ou mais palavras-chave. Ao enviar a
pergunta, o sistema gerenciador irá verificar no banco de dados se existe alguma pergunta
com a(s) palavra(s)-chave indicada(s). Caso encontre alguma, irá exibir ao aluno todas as
perguntas que contenham as palavras-chave, além de sua resposta (caso já tenham sido
respondidas), com os dados do aluno que a fez e do monitor que a respondeu.
Independentemente de existir ou não uma pergunta com a palavra-chave, a pergunta do
aluno será enviada a um monitor selecionado pela compatibilidade da disciplina
Quando existe mais de um monitor em cada disciplina, o sistema seleciona aquele
que está há mais tempo ocioso, distribuindo as perguntas de maneira equânime entre todos
os monitores de uma mesma disciplina, de modo a não sobrecarregá-los. A pergunta e
todos os dados relacionados a ela (como data de envio, horário de envio, dados do aluno)
são gravados numa base de dados específica.
Quando do envio de uma pergunta por um aluno, o monitor selecionado para
respondê-la irá receber um e-mail, formatado em linguagem HTML, contendo a pergunta
do aluno e um campo para resposta. Caso o programa leitor de e-mail não seja capaz de ler
uma mensagem HTML, o e-mail contém um link para onde deverá se remeter para
respondê-la (o sistema gera uma página HTML baseada em templates para a resposta do
monitor). A figura 10 exibe uma página de resposta a uma pergunta enviada por um aluno.
Figura 10: Página de resposta (Módulo Monitor)
Na página de resposta, o monitor terá todos os dados sobre o aluno que enviou a
pergunta, além da data e horário em que a mesma foi submetida. Quando o monitor
responde a pergunta, o sistema gerenciador atualiza o banco de dados com a resposta e data
e horário de resposta. Gera também o tempo total entre o envio da pergunta pelo aluno e
sua resposta pelo monitor. O monitor então poderá ter uma estatística sobre seu
desempenho. Tal estatística poderá ser consultada também pelo instrutor daquela disciplina.
O aluno receberá um e-mail contendo a data de envio de sua pergunta, a data de resposta, a
pergunta, a resposta dada pelo monitor e o nome e o e-mail do monitor responsável pela
resposta.
O monitor ao acessar o Módulo Monitor, verá uma página onde poderá ver as
perguntas pendentes (perguntas enviadas por alunos e ainda não respondidas), perguntas
respondidas e uma página de estatísticas sobre seu desempenho. A figura 11 exibe uma
página de perguntas pendentes do Módulo Monitor. Nessa página o monitor poderá
verificar quantas e quais são as perguntas pendentes ordenadas cronologicamente e poderá
respondê-las clicando se no botão Responder. Na página de Perguntas Respondidas, o
monitor poderá verificar todas as perguntas que já respondeu, com informações como data
e horário de envio e data e horário de resposta.
Figura 11: Página de perguntas pendentes do Módulo Monitor
Uma vez que todas as ações efetuadas por alunos, monitores e instrutores estão
gravadas no banco de dados, é fácil a criação das mais diferentes estatísticas. Pretende-se
implementar numa versão futura várias estatísticas nos três módulos constituintes do
sistema gerenciador.
Dentre as ferramentas computacionais a serem desenvolvidas e anexadas ao ambiente
computacional estão:
1. Módulo Gerador e Gerenciador de Fóruns de Discussão (uma versão alfa desse módulo
já se encontra em testes)
2. Módulo Gerador e Gerenciador de salas de bate-papo (chat rooms)
3. Modulo Gerador e Gerenciador de Listas de Discussão (mailing lists) (uma versão alfa
já se encontra em testes)
4. Módulo Gerador e Gerenciador de Livros de Visita (guestbooks)
Essas ferramentas serão todas baseadas em templates, dispensando o conhecimento de
HTML, CG1 e bancos de dados. Os fóruns, salas de bate-papo, lista de discussão e livros de
visita serão incluídos pelos professores em seus cursos virtuais quando da criação dos
mesmos, servindo de auxílio didático e pedagógico aos mesmos.
2.2.3 Os Módulos WebCourse
O ambiente WebCourse é composto por três módulos distintos e integrados entre si:
1. WebCourse Instrutor
2. WebCourse Monitor
3. WebCourse Aluno
Cada módulo possui um conjunto de funções específicas, que auxiliam instrutores,
monitores e alunos a se organizarem num curso conduzido via Internet, utilizando-se da
plataforma WWW. Deve-se ressaltar que o ambiente é hierárquico, fazendo com que
algumas funções só estejam disponíveis a instrutores e monitores. Os alunos possuem o
grau de hierarquia mais baixa no contexto do ambiente. Em seguida serão analisados cada
um dos três módulos do ambiente WebCourse.
Módulo WebCourse Instrutor
Constitui-se no módulo de maior hierarquia dentro do ambiente WebCourse. Compõe-se de
várias ferramentas computacionais que auxiliam o instrutor na organização de cursos
baseados na plataforma WWW. A figura 12 mostra a página inicial do Módulo WebCourse
Instrutor.
Figura 12: Página de Abertura do Módulo WebCourse Instrutor
Para o instrutor ter acesso ao módulo WebCourse Instrutor ele deverá se cadastrar
previamente no banco de dados (através de uma página de cadastro, a qual incluirá seus
dados num banco de dados). Ao se cadastrar terá um login e uma senha que possibilitará o
acesso integral a todas as ferramentas do módulo.
A página inicial (acessada após o login) mostrará ao instrutor várias informações,
como o número de mensagens em fóruns, listas de discussões, avisos, entre outras
informações.
A seguir serão detalhadas cada uma das funções da barra de ferramentas do Módulo
WebCourse Instrutor:
Abertura: Mostra todas as informações quando da página inicial (número de mensagens
em fóruns, listas de discussões, avisos, entre outras informações).
Provas: Possibilita ao instrutor a criação de provas, através da ferramenta WebCourse -
Módulo Criador de Provas (analisada no item 2.1.1). Possibilita também a edição de
provas, visualização de provas criadas e verificação de notas de alunos.
Fóruns: Possibilita a criações de fóruns de discussão assim como sua visualização e
postagem de mensagens.
Listas: Possibilita a criação de listas de discussão (via email), além da visualização,
inscrição e envio de mensagens.
Cursos: Possibilita o cadastro de cursos assim como a visualização dos cursos já criados.
Bate-Papo: Possibilita a criação e gerenciamento de salas de bate-papo.
Avisos: Possibilita o envio de mensagens para alunos e/ou monitores, permitindo estipular
uma data de expiração.
Alunos: Possibilita o cadastro de alunos, a pesquisa de alunos, a exclusão de perguntas
enviadas por alunos, a exclusão de alunos e o recadastramento de alunos.
Monitores: Possibilita o cadastro de monitores, a pesquisa de monitores, a visualização de
dados de monitores, a exclusão de monitores, o recadastramento de monitores e
visualização de pedidos de cadastramento de monitores.
Seus Dados: Possibilita a atualização dos dados do instrutor assim como a alteração de sua
senha.
Figura 13: Módulo WebCourse Instrutor: Envio de Avisos
A figura 13 exibe a ferramenta de envio de mensagens (avisos) a alunos e/ou monitores. Tal
ferramenta possui data de expiração das mensagens.
Módulo WebCourse Monitor
Constitui-se no módulo de segunda maior hierarquia dentro do ambiente WebCourse.
Compõe-se de várias ferramentas computacionais que auxiliam o monitor na participação
de cursos baseados na plataforma WWW, auxiliando diretamente o instrutor num curso. A
figura 14 mostra a página inicial do Módulo WebCourse Monitor.
Figura 14: Módulo WebCourse Monitor: Perguntas
Para o monitor ter acesso ao módulo WebCourse Monitor ele deverá se cadastrar
previamente no banco de dados (através de uma página de cadastro, a qual incluirá seus
dados num banco de dados). Ao se cadastrar, o instrutor responsável irá receber um aviso
em sua página e poderá ou não realizar cadastro do monitor. Após o cadastramento do
monitor pelo instrutor, o mesmo ira receber um login e uma senha que possibilitará o
acesso integral a todas as ferramentas do módulo.
A página inicial (acessada após o login) mostrará ao instrutor várias informações,
como o número de mensagens em fóruns, listas de discussões, avisos, entre outras
informações.
A seguir serão detalhadas cada uma das funções da barra de ferramentas do Módulo
WebCourse Monitor:
Abertura Mostra todas as informações quando da página inicial (avisos do instrutor,
número de perguntas pendentes)
Perguntas: Possibilita ao monitor a visualização de perguntas pendentes (com opção para
respondê-las) além da visualização de perguntas já respondidas.
Desempenho Possibilita ao monitor a verificação de seu desempenho (maior tempo para
resposta, menor tempo para resposta e tempo médio de resposta).
Fóruns: Possibilita ao monitor a visualização e participação em fóruns de discussão além
da pesquisa em fóruns (através de palavras-chave).
Listas: Possibilita ao monitor a visualização e participação em listas de discussão.
Bate-Papo Possibilita ao monitor a participação em salas de bate-papo criadas pelo
instrutor.
Pesquisar Possibilita a pesquisa de alunos, instrutores e de perguntas.
Seus Dados: Possibilita a atualização dos dados do monitor assim como a alteração de sua
senha.
Módulo WebCourse Aluno
Constitui-se no módulo de terceira maior hierarquia dentro do ambiente WebCourse.
Compõe-se de várias ferramentas computacionais que auxiliam o aluno na participação de
cursos baseados na plataforma WWW. A figura 15 mostra a página inicial do Módulo
WebCourse Monitor.
Figura 15: Módulo WebCourse Aluno: Página de Abertura
Para o aluno ter acesso ao módulo WebCourse Aluno ele deverá se cadastrar
previamente no banco de dados (através de uma página de cadastro, a qual incluirá seus
dados num banco de dados). Ao se cadastrar terá um login e uma senha que possibilitará o
acesso integral a todas as ferramentas do módulo.
A página inicial (acessada após o login) mostrará ao instrutor várias informações,
como o número de mensagens em fóruns, listas de discussões, avisos, entre outras
informações.
A seguir serão detalhadas cada uma das funções da barra de ferramentas do Módulo
WebCourse Aluno:
Abertura: Mostra todas as informações quando da página inicial (avisos do instrutor).
Dúvidas: Possibilita ao aluno o envio de dúvidas (para uma disciplina específica), assim
como pesquisar perguntas já feitas.
Fóruns: Possibilita ao aluno ver e postar mensagens em fóruns de discussão, assim como
pesquisar os fóruns existentes através de palavras-chave.
Listais: Possibilita ao aluno inscrever-se em listas de discussão, assim como enviar
mensagens e ver as listas inscritas.
Provas: Possibilita ao aluno a visualização de provas feitas assim como a verificação de
suas notas.
Curso: Possibilita ao aluno a inscrição num curso, assim como a visualização dos cursos
inscritos.
Bate-Papo: Possibilita ao aluno a participação em salas de bate-papo criadas pelo instrutor.
Pesquisar: Possibilita ao aluno pesquisar instrutores, monitores e perguntas
Seus Dados: Possibilita a atualização dos dados do aluno assim como a alteração de sua
senha.
Figura 16: Módulo WebCourse Aluno: Listas
A figura 16 exibe a ferramenta gerenciamento de listas do Módulo WebCourse Aluno.
Todos os módulos do ambiente WebCourse foram desenvolvidos utilizando-se o banco de
dados mSQL (mini SQL), HTML e a linguagem script Perl. A integração entre mSQL e
HTML é feita através da linguagem script Lite, a qual permite a inserção de comandos
mSQL em páginas HTML (páginas HTML híbridas). Isso possibilita a criação de páginas
dinâmicas sem a necessidade de utilização de scripts CGI auxiliares. A linguagem Perl foi
utilizada no desenvolvimento do módulo de criação e correção automáticas de provas. A
utilização de bancos de dados permite um gerenciamento completo das atividades de cada
aluno e monitor, possibilitando ao instrutor obter um variado conjunto de informações e
estatísticas sobre os mesmos. O objetivo principal do ambiente WebCourse consiste em
propiciar ao instrutor um conjunto de ferramentas para um completo gerenciamento de
cursos online. Não pretende contudo, constituir-se numa ferramenta de autoria de cursos
online. Para tanto existem vários editores especializados já desenvolvidos. Uma vez
desenvolvido o curso, o ambiente WebCourse servirá como base de gerenciamento do
mesmo.
2. 3 Tendências da Educação à Distância
Recente matéria intitulada "A educação bate às portas das empresas" (Aisenberg, 1999)
publicada na edição de setembro da revista "Internet Business" ressalta a importância que a
educação à distância baseada na Web para o treinamento em empresas está tendo
atualmente:
"O mercado para a montagem de cursos online baseados na plataforma Web, chamada
WBT, está aquecido. Os fornecedores, atentos ao que acontece nas empresas, investem n
desenvolvimento de softwares para gerenciamento de aulas virtuais. Pesquisa do
International Data Corporation (IDC) projeta que até o ano 2002, os negócios com ensino à
distância vão atingir a marca de US$ 8 bilhões, contra US$ 6 bilhões previstos para as
atividades tradicionais em sala de aula. O crescimento de 1997 até o período delimitado
pelo estudo está estimado em 37%." (Aisenberg, 1999).
Um dos fatores que limita o crescimento da plataforma de cursos baseados na Web é a
largura de banda usada hoje. Contudo os custos das telecomunicações estão em queda e
com o advento da Internet 2 (já em operação nos EUA e com chegada prevista ao Brasil até
o final do ano) essa limitação não mais existirá.
O mercado de educação à distância não é novo e há muito se tenta achar uma solução
tecnológica para o distribuição desse tipo de conhecimento. Ao que tudo indica, a Internet
será esse padrão (Aisenberg, 1999).
Assim, o desenvolvimento de ferramentas que auxiliem a elaboração de cursos online é de
grande importância para a disseminação de cursos virtuais em universidades e empresas,
facilitando o acesso de pessoas que de outro modo não teriam condições de freqüentar uma
aula tradicional.
2.4 Referências
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New Jersey, USA, Educational Technology Publications, Inc. , 1997. Cap. 9, pp.
81-84.
2.4.1 Referências Hipertexto
HREF 1: Hughes Technologies Pty Ltd; Iníroduction and Language Specification,
http://www.hughes.com.au/library/lite/manual_20/lite.html, 1999
HREF 2: http://java.sun.com Java's Homepage
HREF 3: Hughes Technologies Pty Ltd; http://www.hughes.com.au, 1999
HREF 4: Hughes Technologies Pty Ltd, Iníroduction to Embedded Scripting,
http://www.hughes.com.au/libraiy/lite/manual_20/w3-msql.html, 1999
HREF 5: Apache Homepage: http://www.apache.org , 1999
Capítulo 3
Proposta e Aplicação para Ensino de Física à
Distância Direcionada ao Nível Médio usando
recursos da Internet
3.1 O Ensino de Física nas Escolas de Nível Médio no Brasil
3.1.1 Problemas Gerais - Independentes da Globalização Quem vivência o dia a dia de uma escola pública de ensino médio, ou mesmo quem
do lado de fora tem interesse pelo assunto educação, sabe muito bem que o ensino no nosso
país, de uma forma geral, apresenta problemas consideráveis já há algum tempo, a começar
pela sua própria finalidade. Conforme observa Stempiniak "a formação do indivíduo no seu
aspecto mais amplo, qual seja o desenvolvimento de suas dimensões humanas, deveria ser
colocado como a finalidade do ensino de primeiro e segundo graus, acrescido da educação
informal. Entretanto, o caráter pragmático de nossa sociedade, aliado aos outros problemas,
tem falhado na execução deste propósito"(1992, p.3). Essas questões têm levado a uma
situação tal, que muitas disciplinas, ou mesmo as próprias escolas, correm o risco de
perderem completamente o sentido de existência.
Na disciplina de Física, em particular, constatamos que, além de problemas
enfrentados em relação ao seu próprio objetivo, temos também uma série de outros que
foram exaustivamente investigados e analisados em estudos realizados por diversos
pesquisadores, dentre os quais podemos citar os professores Luiz Carlos de Menezes, João
Zanetic, Beatriz Alvarenga, Maria Regina Kavvamura e Yassuko Hosoume. Para estes, os
pontos mais importantes são:
- falta de objetivo claro para muitos alunos do porquê de se estudar Física no 2° grau.
Como observam Kawamura e Housome, "é preciso estarmos prontos para responder, na
nossa prática, a outras perguntas como, por exemplo, a clássica - 'para que estudar Física?'
- colocada por muitos alunos" (1992, p. 1);
- o estado de desorientação e falta de rumo apresentado pelo professor, leva-o a
buscar sentido para suas aulas motivando os alunos ao ingresso de uma escola de nível
superior, fazendo do exame vestibular o principal elemento norteador das mesmas. Desta
forma, os alunos ficam quase que exclusivamente limitados ao papel de decorar as fórmulas
necessárias a esse exame. Para Stempiniak, o professor procura "motivar seus alunos com a
perspectiva de ingresso numa escola de nível superior e passa a orientar as suas aulas com
tal finalidade. Esse tipo de proposição leva-o, muitas vezes, a orientar seus alunos para um
trabalho de decorar fórmulas matemáticas para 'resolver os problemas de Física "... O
aspecto do método científico, a visão da Física como uma forma de se interpretar o inundo,
a relação das leis Físicas com os fatos do dia-a-dia desaparecem. A Física se torna assim
uma 'ferramenta' para 'resolver problemas que aparecem no vestibular' " (1988, p.4). Os
próprios autores dos livros didáticos, em grande parte, não deixam claro, na apresentação, a
finalidade dos mesmos, como podemos verificar, por exemplo, no prefácio do livro "Os
Fundamentos da Física", de Ramalho, Nicolau e Toledo onde lemos: "o livro é destinado
aos estudantes que, em suas futuras carreiras e em sua formação profissional irão precisar
da Física e àqueles que deverão enfrentar os exames vestibulares ao fim do seu curso do
segundo grau" (1994, prefácio);
- reduzido número de profissionais formados nessa área, com o agravante de que, em
virtude dos baixos salários, pouquíssimos seguem a carreira do magistério. Confonne
mostra Menezes, "na realidade, considerável parcela dos professores de Física no Brasil
não possui preparo específico (não são licenciados nem bacharéis em Física) e mesmo os
que possuem esses títulos muitas vezes estão cientificamente ou pedagogicamente
despreparados"(1988, p.53);
- as precárias condições de uso das escolas públicas, geralmente mal equipadas em
termos de laboratórios, bibliotecas e recursos técnicos de uma maneira geral;
- a divulgação insatisfatória dos resultados obtidos nas pesquisas feitas tanto no Brasil
como no exterior, em relação a essa área. Conforme afirma Alvarenga, "a grande maioria
dos professores do 1o e 2o graus não têm acesso aos resultados daquelas investigações e os
professores do 3o grau não se interessam por elas e, com isso, ignoram a importância que
poderiam ter para reorientar a educação científica e torná-la menos aborrecida, mais eficaz
e de maior utilidade para todos os estudantes"(1990, p.4);
- há ainda a reclamação constante dos professores de Física alegando que seus alunos
não sabem ler, escrever e interpretar textos científicos; o mesmo se aplica para as questões
onde se usa o formalismo matemático.
3.1.2 Algumas Tendências e Propostas Metodológicas para o Ensino de Física
Na tentativa de se encontrar soluções para os problemas expostos acima, a década de
90 vem sendo marcada por algumas linhas de pesquisa que têm influenciado o ensino de
Física. Assim sendo, faremos uma explanação sobre as que consideramos mais
significativas para o desenvolvimento deste trabalho, que são:
• o cotidiano do aluno como foco principal do conteúdo abordado;
• o reconhecimento das concepções espontâneas dos alunos para a sua superação;
• o caráter de construção permanente da ciência, ao abordar aspectos da História e
da Filosofia;
• o entendimento da Física moderna e contemporânea.
Em artigo para a revista de educação (nº 7, dez / 1992), o físico Luís Carlos de
Menezes propõe uma forma metodológica alternativa, na linha de pesquisa que tem o
cotidiano como foco principal para o ensino de Física, priorizando o aspecto
fenomenológico dos fatos físicos, que devem ser analisados e discutidos pelos alunos a
partir de situações vivenciadas no dia-a-dia de cada um, evitando-se, com isso, as situações
artificialmente simplificadas de laboratório.
Entretanto, ele lembra do fato dos professores de Física, em sua grande maioria,
relegarem para última instância do processo ensino/aprendizado o estudo de objetos e
situações reais, que em seu modo de ver poderiam (e deveriam) ser as primeiras coisas a
serem aprendidas. Também satiriza o fato das pessoas acreditarem que há necessidade de se
aprender antes o modelo microscópico para somente depois entenderem o modelo
macroscópico, com a seguinte observação: "não é exatamente uma piada dizer que,
segundo este ponto de vista, para se entender a corrente de um rio é preciso antes estudar a
molécula de água" (op. cit., p. 45).
Em nenhum momento, ele julga ser desnecessário o ensino do aspecto microscópico
de um fenômeno. Simplesmente inverte a ordem das coisas, considerando mais fácil o
aprendizado de fatos elementares a partir de coisas mais complexas, "é muito mais fácil
entender para que serve o tijolo, e por qual razão tem a forma que tem, simplesmente
olhando um muro de tijolos. Imagine a tarefa de entender tijolos examinando um deles
isoladamente sem nunca ter visto uma parede antes" (op. cit., p. 45).
Ainda em favor de se iniciar o estudo de Física pela análise de situações reais, ele
usa, como argumento principal, o fato do estudante já trazer consigo uma série de conceitos
acerca dos fatos físicos. Então por que não mostrá-los e relacioná-los antes da apresentação
de modelos abstratos e teóricos? Para aqueles que insistem no caminho normalmente
seguido pelos professores, ou seja, do mais elementar para o mais complexo, ele faz a
seguinte colocação: "valeria ainda lembrar que cursos de Física não são feitos só para
físicos, mas também para outros profissionais, para os quais o conceito de ponto material é
tão importante como o de mitocôndria é para os físicos" (op. cit., p.46).
É nesse sentido, considerando o cotidiano como elemento de diálogo, que se baseia a
proposta curricular para o ensino de Física 2o grau no SEE/SP - CENP. Como explica
Gadioli: "é importante perceber, porém, que o cotidiano como elemento de um diálogo
construtivo no processo ensino/aprendizagem, como ponto de partida da construção de um
novo conhecimento, muito mais do que um fenômeno em si, é a interpretação do aluno a
respeito desse fenômeno, fundamentada em suas crenças, em suas visões de mundo"(1988,
p.9), em outras palavras, podemos dizer também, que é necessário levar em conta as
concepções espontâneas dos alunos, no processo ensino/aprendizagem.
Dentre as "linhas de pesquisas desenvolvias nas universidades, o estudo das
concepções espontâneas, ou mais amplamente o estudo de como os alunos pensam e
compreendem os conceitos físicos" (Carvalho e Vannucchi,1996, p.3), devem merecer
destaque, uma vez que mais de 3000 trabalhos publicados, nesta década, são a este respeito.
Estas pesquisas podem ser denominadas de "contribuições cognitivas" para o ensino de
Física, uma vez que têm como preocupação o processo de aprendizagem do aluno.
Carvalho e Gil Pérez, numa análise destes estudos, mostra o quanto essas
investigações questionam a eficácia da educação "bancária," baseada na transmissão de
conhecimentos elaborados e do ensino/aprendizagem da ciências. Pois, neste contexto em
que o conhecimento espontâneo do aluno é relevante, não cabe mais a abordagem
"bancária" e acritica na transmissão de conhecimentos, devendo ser substituída por uma
abordagem dialógica. Contudo, "as pesquisas em Ensino de Ciências, principalmente,
aquelas que investigam a sala de aula, têm mostrado a grande diferença existente entre o
idealizado pelos organizadores de currículo e o realizado pelos professores"(Carvalho e
Pérez, 1992, p.247), pois, ao se reestruturar o currículo, há de se preparar também os
professores, para adequá-los às novas mudanças, "para sermos coerentes com nossa visão
constaitivistas do ensino, temos de ser construtivistas também na formação de
professores"(op. cit. p.247).
Outra contribuição importante decorrente destas pesquisas é que ao se abrir para "a
discussão das possíveis interpretações dos alunos a respeito de um fenômeno, passa sem
dúvida pela questão de se encarar esse conhecimento em seu caráter provisório. Nesse
sentido, a História e a Filosofia da Ciência têm um papel fundamental" (Gadioli, 1992, p.9),
e merecem também um destaque especial nas linhas de pesquisa ocorridas na década de 90.
Um grupo de estudo sobre História e Filosofia da Ciência mostrou, no V RELAEF
(Reunião Latino-Americana sobre Educação em Física), o quanto essas pesquisas são
importantes à formação de professores, uma vez que contribuem para uma maior 4 .
compreensão da natureza do conhecimento científico e das dificuldades e obstáculos com
que se deparam os alunos na assimilação dos mesmos. Além disso, favorecem, ainda, o
entendimento dos conceitos e teorias da Física de uma maneira mais clara; a concepção das
ciências como empresa coletiva e histórica; e ainda, as relações existentes entre elas e a
tecnologia, a cultura e a sociedade.
Essa tendência de se ensinar a História e a Filosofia da Ciência aumentou em várias
partes do mundo, nos Estados Unidos, por exemplo, Heilbron diz 'que a associação com a
História pode ser o caminho mais promissor pelo qual a ciência pode salvar-se de ser
subjugada pelos seus sucessos tecnológicos'(apud, Zanetic, 1997, p.17); e ainda, como
exemplo dessa tendência no exterior, o caso da Dinamarca, onde o parlamento, em junho
de 1987, reformulou o sistema educacional secundário, atingindo principalmente o ensino
de Ciências, sobretudo o de Física, que na visão dos estudantes da escola secundária da
Dinamarca é uma disciplina muito difícil, sem relação com as demais matérias e
principalmente com a vida real. Segundo Zanetic "assim, o que se depreende dessa reforma
é uma mudança no vetor pedagógico: de um ensino centrado na ciência para a apresentação
da Física como uma atividade humana e como um instrumento que auxilie na compreensão
do mundo em que vivemos. Para tanto resolveram reduzir as características mais técnicas
do ensino de Física, permitindo a introdução de cinco novas dimensões:
1. a Física e o mundo que nos cerca;
2. a visão de mundo da Física;
3. exemplos da tecnologia moderna;
4. a relação Física/tecnologia/sociedade;
5. História e Filosofia da Física" (1991, p.17).
A necessidade de se refletir sobre o ensino de Física, para que este seja um
instrumento de compreensão do mundo, implica não somente numa reestruturação
metodológica, mas também numa reformulação dos conteúdos trabalhados, pois, não
podemos nos esquecer de que o grande desenvolvimento na área da Física ocorrido nestas
últimas décadas, deveria ser um fator de grande influência no ensino desta ciência. O
mundo de hoje está situado num contexto altamente tecnológico, com o surgimento cada
vez mais acelerado de descobertas, que alteram significativamente o comportamento e o
modo de vida de grande parcela da população mundial, tais como a fibra óptica, o código
de barras, os microcomputadores, etc, por outro lado, temos ainda um ensino básico no
qual tudo se passa como no início do século, com a grande ênfase sendo dada apenas nas
leis de Newton, Ohm, Faraday, Galileu; nem mesmo o princípio da relatividade, surgido
nesse período, em 1905, faz parte do rol de conteúdos ensinados no curso médio atual.
Verificamos que, no efetivo exercício em sala de aula, todas essas tendências
metodológicas alternativas, aludidas neste capítulo, quando adotadas pelos professores,
mesclam-se entre si. E é desta forma, que também o trabalho foi conduzido.
3.1.3 Problemas Decorrentes ou Agravados pela Globalização
Esta época, que é marcada pelo surgimento acelerado de novas tecnologias, tem se
caracterizado também "pelo avanço da comunicação através das redes de computadores, o
que culminou no fortalecimento da Internet, por vezes chamada 'rede das redes'. O
fortalecimento desta nova tecnologia da comunicação não é privilégio apenas de países
onde os meios de telecomunicações estão em pleno desenvolvimento. Dados recentes
indicam que a Internet no Brasil cresceu no 1o semestre de 1996 praticamente duas vezes
mais que a média mundial (Giordam, http://www.fe.usp.br/giordan/conec.html).
Por outro lado, todo esse progresso vem provocando mudanças nas instituições
educacionais. Universidades e escolas de ensino médio, por exemplo, estão se adequando a
esta era, equipando-se da tecnologia da informática, como: acesso à Internet, ao e-mail, à
base de dados, a bibliotecas virtuais, a Cd-Roms, a software, criando, inclusive, suas
próprias homepages ( fíg. 17).
Estamos construindo a história, visto que participamos de um processo de
transformação do mundo - a globalização - equiparável ao da revolução industrial, que
ocorreu no século XVIII, só que hoje, as coisas acontecem com uma velocidade
incomparavelmente maior. E assim, como naquela época, a nova ordem mundial que se
instaura está repercutindo significativamente no cotidiano das pessoas, seja na forma de
encarar a vida, o trabalho, a escola, ou o próprio papel de cada um na sociedade,
"problemas como, por exemplo, o ambiente e o emprego são comuns às populações de
muitos países e obrigam a sociedade a adaptar-se a novas situações. A familiaridade com os
meios de comunicação é cada vez mais necessária para se viver num mundo em contínua
transformação" ( Silva, http://wwwfis.uc.pt/Read_c/destaque/teseind.hun) e mais, na era da
globalização "cada vez mais as atividades repetitivas - tão importantes para a produção
industrial deste século, advindas do taylorismo que Ford soube tão bem aproveitar para a
fabricação em série e atender aos novos mercados - serão deixados para as máquinas. Ao
ser humano, caberá em escala sempre crescente, aplicar conhecimento para agregar valor
aos produtos e serviços" (Xavier e Franciatto, O Estado de São Paulo , 1996).
Nessa medida, "está decretada a morte da mão-de-obra despreparada" tuna vez que os
empregos da nova era exigem mais informações, flexibilidade para se tomar "decisões,
lançamentos, alterações nos produtos e serviços, tudo com uma velocidade, para atender à
rapidez da competitividade do século XXI" (Xavier e Franciatto, O Estado de São Paulo ,
1996).
Então, devido a esse novo mercado de trabalho, aumentou-se a procura dos alunos
pelo ensino médio, sendo este, agora, requisito básico para a inserção do homem nesse
mercado de trabalho altamente competitivo. Contudo, o colegial público, principalmente do
noturno, destinado, em sua maior parte, às camadas mais pobres da população, pouco
poderá fazer por seus alunos, caso continue "mirrado, atrofiado (...), com conteúdos muito
distanciados da vida moderna" (Moura Castro, O Estado de São Paulo, 1997).
A partir do exposto, podemos levantar alguns problemas que repercutem diretamente
no ensino, que são:
o sistema de vida, do inundo atual, cobra do cidadão contemporâneo uma
familiaridade com os novos meios de comunicação e com as novas tecnologias
desenvolvidas, considerando "analfabeto" todos aqueles que estiverem alheios ao processo;
- na era da globalização, o computador está se tornando cada vez mais um
instrumento poderoso no processo educacional de inúmeras instituições particulares de
ensino, colocando à margem as escolas que não se reestruturarem para a adequação desta
era, como pode ser o caso das escolas públicas;
- o mercado de trabalho está, cada vez mais, exigindo conhecimentos técnicos
aprimorados por parte do profissional;
- inserida neste espírito de globalização do mundo, a Física, que é porta de entrada
para todas as tecnologias, as quais se desenvolvem e evoluem rapidamente, exige do
professor um processo contínuo de atualização científica, para que ele possa interpretar e
participar do mundo contemporâneo de maneira crítica.
Assim, ressaltando que é a Física a porta de entrada para todas as tecnologias,
vislumbramos, na Internet, a janela que se abre para o mundo contemporâneo, não
resolvendo todos os problemas assinalados e que norteiam o processo educacional, mas,
podendo "ser um elemento importante na reestruturação da educação escolar para a qual é
oportuno que sejam canalizados os resultados da pesquisa didática, as experiências de
professores pelo computador" (http://www.openline.com.br/~santana/info.html). Desta
forma, reservamos o próximo capítulo para discorrermos sobre a mesma.
3.2 Proposta para o Ensino Médio Desta forma, um conteúdo básico do currículo de Física, no caso desta proposta a
eletricidade, foi desenvolvido junto à experimentação, adaptado sob a forma de hipertextos,
e disponibilizados num servidor WWW (http://www.cdcc.se.usp.br/eletricidade e no
endereço http://fisica.cdcc.sc.usp.br). A metodologia para a sua aplicação em aula
presencial, leva em conta os seguintes aspectos:
• o cotidiano do aluno como foco principal do conteúdo abordado;
• o reconhecimento das concepções espontâneas dos alunos para a sua superação;
• o caráter de construção permanente da ciência, ao abordar aspectos da História e
da Filosofia;
• o entendimento da Física moderna e contemporânea;
• a utilização das ferramentas devenvolvidas e descritas no capítulo 2;
Esta proposta metodológica alternativa para o ensino de Física serve para qualquer
conteúdo programático das escolas de nível médio. No entanto, optamos pela elaboração de
páginas sobre eletricidade, primeiro pela necessidade de delimitar o conteúdo, haja visto, a
sua extensão; em segundo, pela facilidade de encontrarmos, nos fenômenos
eletromagnéticos, várias situações do cotidiano, que podem servir de estímulo a este estudo;
e finalmente, por já existirem, dentro do projeto Educar, trabalhos referentes à Mecânica e
Óptica.
3.2.1 Concepções Espontâneas e a Internet
- o cotidiano como foco principal
No estudo dos fenômenos eletromagnéticos podemos recorrer a muitas situações do
cotidiano do aluno, adotando-as "como ponto de partida e de chegada e, portanto, o objeto
maior do ensino de Física no segundo grau" (PCEF, 1990, p. 29). Se problematizarmos
essas situações aos alunos, elas não só servirão de estímulo inicial para o curso de
eletricidade, como também fornecerão condições ao professor de realizar um diagnóstico
do conhecimento prévio de seus educandos, o que deverá ser levado em conta no
planejamento das aulas, visando a uma aproximação entre o mundo real e o mundo abstrato
da ciência.
Através de pesquisa realizada com alunos iniciantes do terceiro colegial, da EEPSG
"Prof. Cid de Oliveira Leite", Ribeirão Preto, no período de 1995 a 1996, foram
relacionados um certo número de situações/problematizadoras de maior interesse deles;
selecionamos vinte delas e, usando a ferramenta Webcourse, as transformamos em questões
a serem respondidas pelos alunos, no início do curso de eletromagnetismo, antes de
tomarem contato com o conteúdo formal.
Desde então, tais questões se encontram disponíveis em endereço (de acesso ainda
restrito), na Internet, a todo professor interessado em fazer uso delas para o planejamento
de suas aulas. Neste caso, as respostas dos alunos serão dados para pesquisas futuras.
Mas, alguém poderia perguntar se é realmente necessário que esses dados fiquem
disponíveis na rede, ao invés de cada professor realizar o diagnóstico em sua classe, ou em
sua região, sem o auxílio do computador e da Internet, tal como alguns já o vem fazendo.
Devemos lembrar, então, de um dos problemas anteriormente assinalados, que diz respeito
à questão da divulgação insatisfatória dos resultados das pesquisas, realizadas na área de
ensino de Física, tanto no Brasil, como no exterior. Assim, com os dados na rede, todo
professor - sobretudo os mais distantes dos grandes centros urbanos - que utilizar este
recurso, não só terá acesso a essas informações, como também estará contribuindo para
investigações futuras e aumentando o banco de dados das situações pertinentes, (web)
Ao final do curso, os alunos voltam a responder às mesmas questões, a fim de que o
professor possa comparar as respostas e avaliar o aprendizado dos seus educandos, bem
como do seu próprio curso.
3.2.2 Abordagem Histórica e Filosófica da Física e a Internet - um trabalho interdisciplinar
Como já assinalamos antes, outro aspecto relevante no ensino de Física diz respeito
ao conhecimento do processo histórico do tema abordado. Assim, dedicamos uma página à
história da eletricidade, na qual vamos encontrar um breve texto, redigido por nós, que
servirá não só de base para uma primeira investigação do assunto, como também de modelo
para as redações a serem elaboradas pelos alunos (vide figura 18). Por sugestão dos
próprios alunos, está sendo pesquisada uma bibliografia de livros sobre a história da
eletricidade, bem como de alguns sites relacionados ao tema, que farão parte, futuramente,
desta página. As melhores redações dos alunos, redigidas num editor de texto (exemplo
Word), após serem devidamente corrigidas, no que tange à língua, História e conceitos
físicos, passarão por um processo seletivo e serão enviadas, através de e-mail, à central
organizadora do curso, para serem introduzidas nesta página .
Tal referência histórica se justifica pelo fato de propiciar aos alunos uma "visão de
ciência e da relação ciência, tecnologia e sociedade, que contribuam para o
desenvolvimento de sua criticidade e para a compreensão de sua condição de sujeito
histórico; produto e produtor da realidade" (SESP,1992,p29), uma vez que passam a encarar
o caráter provisório da ciência.
Novamente, poderá surgir a pergunta sobre o porquê do uso da Internet. Bem, na
verdade não há tal obrigatoriedade, mas, não podemos nos esquecer de que esse recurso
pode servir como um bom estimulante para os alunos produzirem pequenos trabalhos de
caráter acadêmico, tendo em vista a possibilidade de vê-los divulgados numa rede de tal
envergadura, a custos reduzidos e de grande eficiência. E mais, mediante tal metodologia e
incentivo, estaremos trabalhando a Física de maneira interdisciplinar - articulada à História
e à Língua Portuguesa - oferecendo, assim, condições de atenuar o problema que os alunos
apresentam - dificuldade em ler, interpretar e escrever textos científicos - como relata Silva
em sua tese, "uma pesquisa realizada por Cohen e Riel sobre a forma como os alunos
escrevem chegou à conclusão que os alunos são mais cuidadosos com a escrita quando se
dirigem a uma audiência distante do que quando têm que entregar um trabalho para o
professor"(Silva, http://www.fis.uc.pt/Read_c/destaque/teseind.htm).
Figura 18 - Página do Módulo de História
3.2.3 Fundamentos Teóricos para as Experiências e a Internet Reservamos, também, neste curso, um espaço destinado às experiências de
eletromagnetismo. Para a realização das mesmas, é utilizado um kit de eletricidade
desenvolvido no próprio CDCC .
Adaptamos alguns textos teóricos simplificados e também roteiros didáticos,
referentes à experiências sugeridas, os quais foram transcritos, posteriormente, em HTML,
para a criação das Home-pages.
Duas questões poderiam ainda ser colocadas: para que criar uma página de teoria na
Internet, se as ferramentas pedagógicas convencionais (livros didáticos e paradidáticos,
textos em papel, etc.) podem exercer a mesma função? E ainda, para que uma página de
guia experimental, se nem todos os professores têm o kit acima mencionado?
Responderíamos então que, quanto à parte teórica, ela atenuará o problema da precariedade
das bibliotecas. O aluno interessado, esteja onde estiver, tenha a sua escola ou não uma boa
biblioteca, terá acesso a essas informações teóricas, escritas numa linguagem fácil. Quanto
às experiências, esses roteiros servirão aos professores como modelo, para que eles possam
criar e realizar outras experiências ou mesmo acessarem outros sites, sugeridos por nós.
Figura 19 - Página de abertura referente ao conteúdo de Teoria e Guia Experimental.
3.2.4 Experimentação Virtual
A experimentação virtual, com o auxílio da Internet, pode ser realizada através de
uma categoria de software que inclui programas de simulações de experimentos, usando
características de realidade virtual. Estes experimentos virtuais utilizam a linguagem Java e
são apresentados através de "Applets". Os "Applets", direcionados especificamente para o
ensino de Física, contêm elementos "Javascript", que proporcionam uma representação de
uma situação real, com animações, gráficos e som. Todas as entradas de dados, feitas pelos
alunos nos programas de experimentação virtual, são armazenadas no próprio computador
do usuário, ou seja, uma vez o programa "carregado" no computador, a Internet não é mais
necessária.
Os programas utilizados no ambiente de aprendizagem consistem de módulos
interativos, com elementos que possibilitam a interação direta do usuário com a
experimentação. Os softwares utilizados foram obtidos na Rede e adaptados para a
compreensão dos estudantes.
3.2.5 Pesquisa em Física Moderna e Contemporânea Propomos, neste item, a realização de uma pesquisa que aborde conteúdos de
Física moderna e/ou contemporânea, os quais, sejam, também, de interesse do aluno. A
pesquisa é constituída de quatro fases:
1. Intenção: o momento em que os alunos escolhem o tema;
2. Preparação: etapa em que os alunos coletam dados;
3. Execução: nesta fase, acontece o confronto entre as informações obtidas,
ocorrendo a discussão em grupo, seguida de uma redação sobre o tema pesquisado;
4. Apreciação: é o momento da avaliação; do professor verificar, junto aos alunos, se
houve uma evolução dos conhecimentos acerca do tema.
No próximo capítulo, veremos como ocorreu, na prática, a aplicação das idéias
contidas neste capítulo, em duas situações distintas, ou seja: na escola onde foi realizado o
curso e, com alunos de diversas escolas, no CDCC. Uma análise qualitativa também
acompanhará esta exposição.
3.3 Aplicação da Proposta a alunos do Ensino Médio
3.3.1 Pesquisa efetuada no colégio Cid de Oliveira Leite
No primeiro semestre do ano de 1999, o curso proposto sobre eletricidade foi
desenvolvido pela Profa. Erisaura L. Registro em duas classes do referido colégio. A Profa
Erisaura faz parte da equipe de professores ligados ao e que desenvolvem pesquisa em
Educação à Distância com o uso da Internet. As turmas eram da terceira série do nível
médio (com regime de flexibilização e semestralidade), do período noturno. Tratando-se de
um curso semestral, contávamos com quatro aulas semanais, agrupadas duas a duas, em
dias diferentes, com duração de lh20min. As turmas eram compostas em média por trinta
alunos.
Nessa época, a escola estava equipada com três microcomputadores, sendo que,
apenas dois deles podiam acessar à Internet.
Os microcomputadores tinham a seguinte configuração:
- Processador Pentium 100MHz, 8Mb de memória Ram, Disco Rígido com
1.2Gbytes, Monitor 14", placa fax-modem com 14.4Kbps (instalada em um deles).
Dois deles estavam conectados através de uma placa "ethernet". A conexão à rede era
feita pelo sistema de discagem do próprio sistema operacional (Windows 95) e através de
um provedor local.
Esta conjuntura, de infra-estrutura insuficiente, ou seja, de quinze alunos por micro,
para desenvolver as atividades propostas, as quais prescindem de computadores para a sua
realização, mereceu um planejamento especial de trabalho.
Deste modo, traçamos um plano específico de aulas para tal contexto. Como
tínhamos apenas dois computadores, resolvemos dividir cada classe em duas turmas, A e B,
de modo a se alternarem para as aulas com acesso à Internet. Assim, enquanto A operava
diretamente os micros, B permanecia na sala convencional, efetuando outras tarefas.
3.3.1.1 A Aula Inaugural
Na aula inaugural, os alunos utilizaram alguns recursos que a Internet oferece.
Primeiro, leram uma mensagem que havíamos enviado a eles, por e-mail. Nela, além de
desejarmos boas-vindas aos integrantes destas séries, deixávamos, também, algumas
instruções de navegação através do Netscape. Em um segundo momento, conheceram
vários programas de busca, tais como: Cadê, Achei (Brasil); Sapo, Cusco (Portugal);
Altavista, Yahoo, Lycos (E.U.A), e fizeram uma pesquisa livre. Conforme iam navegando,
entrando em diferentes "sites", conceitos básicos sobre computação iam sendo
incorporados gradativamente.
Relacionamos abaixo alguns comentários de alunos:
•"Essa tal de Internet é massa!"
•"As aulas deveriam ser todas assim, é demais!"
•"Por que os outros professores também não trazem a gente aqui?"
• "Eu nunca tinha mexido num computador, não é tão difícil como eu
imaginava."
•"As nossas aulas vão ser sempre aqui?"
•"Como se faz para bater papo?"
Uma vez que a aula era livre e o objetivo conhecer algumas das possíveis ferramentas
da Internet, os alunos entraram em salas de bate-papo do universo on-line, ficando, ainda,
mais deslumbrados. Na opinião deles, esta primeira aula parecia mais divertimento do que
aprendizagem:
•"Aula assim não é cansativa, parece brincadeira!"
Já neste momento, evidenciava-se a hipótese de que os recursos do computador e da
Internet poderiam oferecer condições de tornarem as aulas mais atrativas e menos
cansativas, servindo de estímulo ao aprendizado dos educandos.
3.3.1.2 Concepções Espontâneas e a Internet
Posteriormente, em aulas subseqüentes, efetuaram a atividade sobre concepções
espontâneas e responderam vinte questões de eletromagnetismo, através da ferramenta
Webcourse. Já não havia tanto do deslumbramento inicial, mas, assim mesmo, alegaram
que a aula era mais estimulante do que as tradicionais.
Como já dissemos, dispúnhamos de apenas dois micros em funcionamento, e quinze
alunos na sala de informática para operá-los. Nesta etapa, então, surgiram as primeiras
queixas: alguns alunos reclamaram da quantidade de questões a serem respondidas; outros,
da lentidão para se processar o envio dos dados; havia, também, os que estavam
desgostosos por não estarem digitando. Por outro lado, eles ainda preferiam esta aula à
convencional, como podemos observar em algumas de suas falas:
•"Nossa, tem muita pergunta! Vai dar tempo de responder tudo nesta aula,
professora?"
• "Todos nós vamos ter de responder? Não vai dar tempo!"
•"Isso aqui é muito lento. Que demora! Ah, pelo menos não precisamos escrever."
•"Apesar de tudo, esta aula é mais descontraída."
As turmas, A e B, depois das aulas com a Internet, sempre se reuniam para reflexão e
discussão. Num primeiro momento, em grupos pequenos e, posteriormente, o debate era
aberto a todos, em forma de plenário. Mais do que discutir o método das aulas não
convencionais, foram debatidas questões de eletricidade. Nossa preocupação, naquele
momento, centrava-se no aspecto cognitivo.
3.3.1.3 Abordagem Histórica e Filosófica da Física e a Internet
A segunda etapa do curso, a que diz respeito a abordagem de tópicos históricos e
filosóficos da Física, foi desenvolvida da seguinte maneira: as duas turmas, anteriormente
divididas em A e B, efetuaram esta tarefa com revesamento, de forma tal que, enquanto uma
turma pesquisava na Internet, a outra utilizava recursos pedagógicos tradicionais - livros
didáticos, paradidáticos, revistas, etc.
A pesquisa, através da Rede, teve início com uma busca na página destinada à
História, na qual consta um texto redigido por nós. Em princípio, a leitura do mesmo deu-se
através da própria tela, porém, devido à impossibilidade de leitura simultânea, haja visto a
quantidade de alunos por micro, resolvemos tirar cópias. Na opinião dos alunos, esta página
era extremamente cansativa, uma vez que só havia texto, sem figuras, nada diferente de um
livro comum.
Durante a impressão das cópias, os alunos continuaram o trabalho de pesquisa
acessando alguns programas de busca. Nesta fase, apesar da infra-estrutura insuficiente,
houve um maior envolvimento deles com a Internet, sobretudo da parte dos que estavam
interagindo diretamente com o micro:
A parte do curso referente à experiência virtual, foi prejudicada devida à infra
estrutura em questão, pois, a utilização dos "Appelets", através de computadores com tais
especificações é inadequada.
3.3.1.5 Pesquisa em Física Moderna e Contemporânea
Segundo a proposta, esta etapa do curso foi dividida em quatro fases, a saber:
intenção; preparação; execução; e, apreciação.
Na fase da intenção, os alunos puderam escolher, livremente, um tema único para ser
pesquisado por todos da classe. Eles optaram pelo conteúdo de ondas eletromagnéticas.
Estas aulas foram realizadas em salas convencionais, exceto no momento da
preparação dos projetos, que ocorreu na sala ambiente equipada com computadores. Nesta
fase a Internet foi muito útil e bem mais estimulante para os alunos, pois, os diversos
programas de busca (Altavista, Lycos, Cadê, Yahoo) apresentaram inúmeras opções. Nas
primeiras pesquisas, surgiram muitas possibilidades de resultados. Desta forma, os alunos
anotaram os endereços mais interessantes; gravaram em disquetes, os artigos e as imagens
que acharam úteis e fizeram anotações escritas sobre o que estavam salvando.
Orientamos os alunos nesta procura, face às muitas repetições ou às várias
indicações equivocadas que surgiram. As descobertas mais importantes foram comunicadas
a todos da classe e os resultados discutidos e comparados.
Os alunos apreciaram muito estas aulas, não apenas pelo conteúdo abordado, como
também por navegarem na Internet. No entanto, mais uma vez eles reclamaram da grande
quantidade de alunos por micro e da lentidão dos mesmos. Disseram que as aulas seriam
ainda melhores se a infra-estrutura fosse outra. O método era bom, porém, faltava mais
recurso.
3.3.2 Pesquisa efetuada no CDCC A proposta também foi aplicada no CDCC a alunos de 2as e 3as séries do nível
médio, sob a forma de um curso intensivo de quatro semanas, sendo que as aulas foram
ministradas (duas vezes por semana) em períodos de 2 horas. Os alunos que realizaram o
programa eram provenientes de escolas da rede pública da cidade de São Carlos, somando
um total de 18 estudantes.
As atividades experimentais foram realizadas no laboratório de Física e no
laboratório de informática do CDCC. Este último possui a infra-estrutura descrita abaixo:
- 12 computadores com processador Pentium 133MHz, 16Mb de memória Ram,
Disco Rígido com 1.2Gbytes, Monitor 14", todos ligados à rede USP (2Mbytes/s).
Durante as atividades experimentais os estudantes realizaram o roteiro proposto em
grupos de no máximo três e no mínimo dois alunos. Para as aulas com o computador na
sala de informática, a turma foi dividida em duas, para que fosse possível que cada aluno
interagisse direto com o computador.
3.3.2.1 Metodologia para a aplicação da Proposta
O curso proposto foi aplicado no CDCC no mesmo período que também foi
desenvolvido no colégio Cid de Oliveira Leite.
O curso ministrado no CDCC apresentou quatro características distintas em relação
à escola pública:
1 - Possuía uma infra-estrutura ideal para o programa proposto, haja visto a
quantidade de computadores por aluno.
2 - O curso era extracurricular, sem a obrigatoriedade da "nota" para o aluno se
promover.
3 - Havia dois monitores para auxiliarem as atividades desenvolvidas.
4 - 0 curso foi ministrado fora do horário escolar e de forma intensiva.
De acordo com as observações feitas durante o curso, percebeu-se que o
desenvolvimento da proposta, principalmente as atividades referentes aos itens 3.2.1, 3.2.2,
3.3.3 e 3.3.4, dependem de uma infra-estrutura existente. E ainda, que num primeiro
contato com o meio tecnológico o aluno tem uma motivação bastante evidenciada, porém,
em pouco tempo o meio passa a ser usado por ele como um instrumento de aprendizagem.
No entanto, verificamos também um maior interesse pelas experiências reais e virtuais do
que pela leitura das páginas textuais.
3.3.3 Confronto entre os resultados obtidos pelas duas situações de aplicabilidade do curso
A partir da aplicação e análise das atividades propostas, nas duas situações acima
relatadas, confrontamos os resultados obtidos entre si e chegamos as seguintes conclusões:
- a grande maioria dos alunos, de ambas as situações, confirmou a idéia de que a
experimentação associada ao uso do computador, conectado à Internet, aumentou o
interesse deles pelas aulas, uma vez que estas foram mais agradáveis e menos cansativas;
- também para muitos, este tipo de aula contribuiu para uma melhor compreensão dos
conceitos teóricos;
- foram unânimes ao dizerem que as páginas, na Internet, só textuais, eram pouco
atrativas, deixando as aulas pouco estimulantes;
- alunos da escola pública, na qual a infra-estruuira era deficitária, não apreciaram
todas as aulas na sala de informática, muitas vezes preferiram as discussões em grupo ou
em plenário às aulas no computador. Neste caso, a navegação como forma de pesquisa era
muito mais estimulante;
- apesar da precariedade de recursos da escola pública já assinalados, os alunos que
nunca tiveram contato anterior com um computador, sobretudo com a Internet, ficaram
particularmente entusiasmados;
- os alunos que realizaram o curso na infra-estrutura do CDCC, apreciaram mais o
conteúdo técnico (aulas experimentais com a interação na Internet e a experimentação
virtual).
Os resultados acima foram compilados através de anotações de observações em sala
de aula, bem como da aplicação de um questionário a todos os alunos nas duas situações
analisadas, o qual se encontra na tabela 2, e sua quantificação na figura 21.
Tabela 2 - Questionário aplicado aos alunos dos cursos propostos
01 - O que você acha da atividade realizada com o uso de computação associada à
Internet ?
( Muito Boa Boa Média Fraca Muito Fraca
02 - Você acha que as atividades desenvolvidas contribuíram para a compreensão dos
conceitos teóricos?
Sempre Quase sempre às vezes Com dificuldade Nunca
03 - No desenvolvimento das atividades com o computador você conseguiu relacionar a
teoria vista em sala de aula?
Sempre Quase sempre às vezes Com dificuldade Nunca
04 - Você acha que o uso da Internet permitiu a compreensão do conteúdo que está sendo
visto em sala de aula?
Sempre Quase sempre às vezes Com dificuldade Nunca
05 - Na concretização das atividades computacionais você conseguiu identificar os
fenômenos do cotidiano que o levassem a entender o mundo em que vivemos?
Sempre Quase sempre às vezes Com dificuldade Nunca
06 - As atividades com o computador e a Internet contribuíram para que você pudesse
gostar mais da disciplina Física?
Sim Depende da atividade Médio Pouco Não
Figura 21 - Gráfico que representa os resultados do questionário apresentado na tabela 2
O eixo das ordenadas representa o número de alunos e o das abcissas as alternativas,
de acordo com a seguinte legenda: o 5 para muito boa, sempre ou sim; o 4 para boa, quase
sempre, ou depende da atividade; o 3 para média, às vezes ou médio; o 2 para fraca, com
dificuldade ou pouco; o 1 para muito fraca, nunca, ou não.
Como podemos observar no gráfico, os resultados são favoráveis a nossa expectativa,
ou seja, a experimentação associada ao uso do computador aumenta o interesse do aluno
pelo aprendizado, contribuindo para a compreensão dos conceitos teóricos, facilitando a
relação entre a experiência e a teoria, melhorando a compreensão do conteúdo apresentado
em sala de aula, muito embora, nem sempre o aluno consiga identificar os fenômenos do
cotidiano que o levem a entender o mundo em que vive.
3.4 Conclusões Parciais Os vários autores, citados neste trabalho, que vivenciaram a experiência de
integrarem a Internet ao ensino presencial, afirmaram ser vantajoso o uso deste recurso em
sala de aula. Várias são as vantagens apresentadas por eles, a saber: esforço e vontade do
aluno de escrever bem; interesse em aprender língua estrangeira; fator de motivação das
aulas (quaisquer disciplinas); 'facilitador de aprendizagem' (embora o rendimento não
tenha aumentado em grandes proporções); professores e alunos vivenciam processos de
comunicação abertos; coloca rapidamente, em primeira mão, ao alcance do professor e dos
alunos, um vasto repertório de conhecimento; o professor fica com o senso critico mais
aguçado; as aulas deixam de ser centradas no professor, etc.
Nós próprios tivemos a oportunidade de verificar e comprovar a maioria das
vantagens expostas e, de fato, constatamos que os recursos do computador e da Internet
podem oferecer condições das aulas se tornarem mais atrativas e menos cansativas,
servindo de estímulo ao aprendizado dos educandos; e ainda, alunos que nunca tiveram
contato mais direto com um computador, terminaram o curso de Física sabendo manuseá-lo
sem grandes dificuldades.
Por outro lado, esperamos ter deixado claro, tal como insistimos em toda extensão do
trabalho, que o computador e a Internet são simplesmente recursos a mais do processo
ensino/aprendizagem, aliados a vários outros existentes, como TVs, vídeos, livros, etc, não
podendo jamais serem vistos como os salvadores dos múltiplos problemas, enfrentados
pelas escolas públicas brasileiras. Devemos ainda ter em mente que não basta equipar as
escolas com computadores, ligados à Internet, para a solução dos mesmos. Estamos de
acordo com Langhi quando ela diz que apesar de todo deslumbramento oferecido pela
Internet, não podemos levar o modelo de cursos regulares para este poderoso meio de
comunicação e acrescentamos que o ensino presencial deve sofrer mudanças estruturais
para poder apresentar os resultados desejáveis, bem como a atitude do professor, que faz
uso destes recursos em sala de aula, deve ser diferente da convencional. Pudemos constatar
isto, a partir da aplicação do curso de eletricidade com o uso da Internet numa escola
pública e no CDCC.
Estas observações, acrescidas aos trabalhos de Weininger, Moran , Silva e do projeto
Educ@r relacionado à Mecânica Gráfica, levam-nos a crer que em escolas, cuja infra
estrutura de material técnico e pedagógico é insuficiente e inadequada, os recursos da
Internet e do computador, embora possam ser utilizados em aulas presenciais de Física,
devem ser usados apenas como elemento complementar da aula, a qual por sua vez, deve
apresentar um caráter investigativo.
Nessas condições, o simples uso do computador conectado à Internet não caracteriza,
por si só, nenhuma mudança relevante no processo ensino/aprendizagem. É então, muito
mais, pela atitude do professor mediante o uso que faz desses recursos, em sala de aula,
bem como, de uma postura descentralizadora do saber, que se pode conseguir resultados
mais próximos do desejável.
Por outro lado, mesmo quando as condições de uso da Internet são favoráveis ao
ensino, as mudanças podem ainda não ocorrer de maneira significativa. Por exemplo,
leituras de páginas puramente textuais, como de guias experimentais, na Internet, não
exercem nenhum fascínio no aluno. Este tipo de atividade equipara-se à tradicional, cuja
fonte de informação é centrada na figura do professor ou no livro didático, que neste caso,
livro eletrônico. Assim sendo, é importante haver uma grande interatividade entre o
conteúdo e o aluno (como por exemplo através do uso dos "Applets") para que as aulas não
se tornem tão desestimulantes quanto às convencionais.
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Concluída a tarefa pelas duas turmas, os alunos, divididos em grupos de quatro,
passaram a confrontar os resultados, constatando que muito pouco havia sobre o assunto.
Então sugeriram uma pesquisa bibliográfica, bem como de alguns "sites", relacionados ao
tema, a serem posteriormente inseridos nesta página. Feito isso, passaram a redigir um
texto. Neste momento notamos uma grande preocupação da parte deles em escrever bem,
pois sabiam que o mesmo seria futuramente selecionado e incorporado a esta página na
Internet.
3.3.1.4 - Fundamentos Teóricos para Experiências e a Internet
Dando prosseguimento ao curso, alternou-se aulas de eletromagnetismo, ora fazendo
experiências com o kit, ora estudando a teoria e resolvendo exercícios. Enquanto o grupo A
ia à sala de informática para ler a teoria e resolver os exercícios, o grupo B, debatia e
discutia sobre as experiências.
Ao longo do semestre, estivemos sempre atentos às manifestações dos alunos. Muitas
serviam de estímulo para a continuação do método aplicado, porém, outras, faziam-nos
refletir sempre sobre a nossa proposta. Alguns estudantes trabalhavam, o dia inteiro
sentados, à frente de um computador, à noite, estavam exaustos. Assim, não se sentiam
atraídos pelas aulas na sala de informática, preferindo os momentos de debate e discussão
em grupo. Sabemos que é impossível agradar a todos ao mesmo tempo, mas, isso nos serviu
de alerta para que, no futuro, haja mais diversidade de aulas. Algumas citações de alunos:
•" Tudo, menos aula no computador. Saí do serviço às seis horas. Não dá, sinto
muito."
•" Eu acho este projeto que você está fazendo super interessante, mas cuidado prá
não ficar bitolada e achar que o computador e a Internet já são tudo."
É bem verdade que este pensamento é de uma minoria, porém, vem corroborar com
algo que defendemos: o computador e a Internet são apenas recursos a mais dentro do
processo de ensino/aprendizagem, eles por si só não bastam, há necessidade de aproveitar
outras tecnologias, sem esquecer, jamais, da pessoa, do humano.
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA/paper_viseni/rafael_scapin/rafael_scapin.hUn
UMA PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO ENSINO DE FÍSICA DO CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA
O que e EAD | A ABED | Pólos ABED | Eventos | Cursos
Publicações | A EAD no Brasil | Comunidade ABED | Fóruns V i r tua is
Erisaura L. Registro Instituto de Física de São Carlos - USP
iramos ml@convex com br
Rafael H. Scapin Instituto de Física de São Carlos - USP
rafael@uf sc usp br
Euclydes Marega Jr. Instituto de Física de São Carlos - USP
euclvdes@if se usp br 1. Introdução
A partir de meados dos anos 90, verifica-se no Brasil a grande explosão do uso da Internet e a perspectiva da participação cada vez mais intensa dos microcomputadores no ambiente educacional. Os recursos da Internet, microcomputadores e os softwares educacionais, combinados entre si, oferecem novas possibilidades ao processo de ensino/aprendizagem, propiciando aos professores a oportunidade de buscarem um novo modo de ensinar e ás escolas de inovarem-se, rompendo velhas estruturas com seus paradigmas já enraizados.
O presente trabalho, através da produção e verificação de um conjunto de materiais e métodos, é uma proposta de uso do computador, conectado à Internet, no ensino médio de Física da rede pública do estado de São Paulo, visando a orientar os professores da área, quanto ao uso dessa tecnologia de comunicação em aulas presenciais. Para tanto, foi levado em conta o cotidiano do aluno como foco principal do conteúdo abordado; o reconhecimento das concepções espontâneas dos alunos para a sua superação; o caráter de construção permanente da ciência, ao abordar aspectos históricos; e o reconhecimento da Física moderna e contemporânea.
O desenvolvimento do mesmo, não só contou com o resultado de algumas pesquisas publicadas, seja no campo específico de ensino de Física, ou na área de educação à distância, como teve também por base análise de experiências feitas em sala de aula.
Dentro deste contexto, a idéia geral do trabalho aqui desenvolvido surgiu com a formação de uma rede de escolas públicas do estado de São Paulo, interligadas pela Internet ao Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) da Universidade de São Paulo, em São Carlos. Os professores participantes desta rede são remanescentes de um grupo formado, a partir de um curso de aperfeiçoamento, realizado nos anos de 1993/94, pelo próprio Centro.
2. Objetivos t-
0 objetivo principal deste trabalho é o de divulgar os resultados na aplicação de um conjunto de materiais e métodos para orientar professores de Física do nível médio,
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET A0...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA/paper_visem/rafael_scapiii/rafael_scapin.htni
quanto ao uso da Internet no ensino presencial, através do ensino desta disciplina adaptado ao currículo atualmente em vigência nas escolas da rede pública.
O computador e a Internet podem, e devem, começar a fazer parte da sala de aula como uma forma possível e viável de melhoria deste ensino, tendo em vista:
- a possibilidade do professor entrar num processo contínuo de atualização de seu conhecimento a respeito da realidade do mundo científico e tecnológico, sobretudo na área da Física;
- colocar rapidamente ao alcance do professor e dos alunos um vasto repertório de conhecimentos, propiciando, também ao professor, o acesso às investigações realizadas na área do ensino de Física;
- oferecer condições de tornar a aula mais atrativa e menos cansativa, uma vez que o aluno pode visualizar situações/problema, relacionadas ao seu cotidiano imediato, a partir do desenvolvimento de ferramental que facilite relacionar elementos concretos com as representações abstratas da Física. Isso contribui para nortear o trabalho do professor num rumo que não se limita apenas ao bom desempenho do aluno no exame vestibular;
- tornar acessível a um universo mais amplo o uso desta tecnologia proposta;
- levar os estudantes a aprenderem a pensar como cidadãos num mundo em processo de globalização.
3. Aplicação da Proposta
Nesta seção, apresentamos uma maneira possível de se utilizar os recursos da Internet em sala de aula, sem perder de vista as contribuições das pesquisas no campo do ensino de Física realizadas nesta década.
Desta forma, um conteúdo básico do currículo de Física, no nosso caso eletricidade, foi desenvolvido junto à experimentação, adaptado sob a forma de hipertextos, e disponibilizados num servidor WWW ( http://www.cdcc.sc.usp.br/eletricidade ). A metodologia para a sua aplicação em aula presencial, leva em conta os seguintes aspectos:
o cotidiano do aluno como foco principal do conteúdo abordado;
o reconhecimento das concepções espontâneas dos alunos para a sua superação;
o caráter de construção permanente da ciência, ao abordar aspectos da História e da Filosofia;
o entendimento da Física moderna e contemporânea;
a utilização dos recursos da Internet e de "Applets".
Esta proposta metodológica alternativa para o ensino de Física serve para qualquer conteúdo programático das escolas de nível médio. No entanto, optamos pela elaboração de páginas sobre eletricidade, primeiro pela necessidade de delimitar o conteúdo, haja visto, a sua extensão; em segundo, pela facilidade de encontrarmos, nos fenômenos eletromagnéticos, várias situações do cotidiano, que podem servir de estímulo a este estudo; e finalmente, por já existirem, dentro do projeto Educar, trabalhos referentes à Mecânica e Óptica.
Reservamos, também, neste curso, um espaço destinado às experiências de eletromagnetismo. Para a realização das mesmas, é utilizado um kit de eletricidade
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA/paper_visem/rafaeLscapiii/rarael_scapin.hUn
desenvolvido no próprio CDCC.
Adaptamos alguns textos teóricos simplificados e também roteiros didáticos, referentes à experiências sugeridas, os quais foram transcritos, posteriormente, em HTML, para a criação das homepages.
Duas questões poderiam ainda ser colocadas: para que criar uma página de teoria na Internet, se as ferramentas pedagógicas convencionais (livros didáticos e paradidáticos, textos em papel, etc.) podem exercer a mesma função? E ainda, para que uma página de guia experimental, se nem todos os professores têm o kit acima mencionado? Responderíamos então que, quanto à parte teórica, ela atenuará o problema da precariedade das bibliotecas. O aluno interessado, esteja onde estiver, tenha a sua escola ou não uma boa biblioteca, terá acesso a essas informações teóricas, escritas numa linguagem fácil. Quanto às experiências, esses roteiros servirão aos professores como modelo, para que eles possam criar e realizar outras experiências ou mesmo acessarem outros sites, sugeridos por nós.
. As atividades foram desenvolvidas em sala de aula, com alunos do colégio estadual "Cid de Oliveira Leite", em Ribeirão Preto (uma das escolas interligadas via Internet pelo CDCC), bem como, com alunos de várias escolas, no CDCC, em São Carlos.
O projeto inicial foi implantado no Colégio Cid de Oliveira Leite, no primeiro semestre de 1998. Foram avaliadas duas turmas da terceira série do segundo grau, com as seguintes características:
período noturno;
quatro aulas semanais, agrupadas duas a duas, em dias diferentes (sistema de flexibilização)
duração 1h 20 min
turmas de 30 alunos aproximadamente
três computadores, (só dois com acesso à Internet)
infra-estrutura insuficiente: com 15 alunos por micro exigiu um plano especial de trabalho.
A configuração dos computadores utilizados foi a seguinte:
Processador Pentium 100MHz, 8Mb de memória RAM, Disco Rígido com 1.2Gbytes, Monitor 14", placa fax-modem com 14.4Kbps (instalada em um deles). Dois deles estavam conectados através de uma placa. A conexão à rede era feita pelo sistema de discagem do próprio sistema operacional (Windows 95) e através de um provedor.
Dividiu-se cada classe em duas turmas A e B, de modo a se alternarem com acesso à Internet. Enquanto A operava diretamente os micros, B permanecia na sala convencional, efetuando outra tarefa. Na aula inaugural, evidenciava-se a hipótese de que os recursos do computador e da Internet poderiam oferecer condições de tornarem as aulas mais atrativas e menos cansativas, servindo de estímulo do aprendizado dos educandos. Nas aulas em que os alunos responderam às questões no "Webcourse" (Scapin, 1997) (software desenvolvido no IFSC/USP, para criação e correção automáticas de provas na WWW), apesar de alguns deles reclamarem da lentidão para se processar o envio dos dados ou por não estarem digitando, ainda preferiam esta aula à convencional. Após as aulas na sala de informática, os alunos sempre se reuniam para reflexão e discussão. Tais aulas foram muito apreciadas. Nas
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA/paper_visem/rafael_scapiii/rafael_scapin hun
atividades em que os alunos pesquisaram sobre a História da Eletricidade, as leituras não foram muito apreciadas. Preferiram pesquisar através de mecanismos de busca. Eles não efetuaram experiências virtuais através dos "Applets" (programas Java), pois as especificações dos computadores eram inadequadas. As pesquisas em Física Moderna e/ou Contemporânea foram muito estimulantes para os alunos, não apenas pelo conteúdo abordado, como também por navegarem na Internet. O material do curso pode ser acessado pelo endereço: http://www.cdcc.sc.usp.br/eletricidade/
A proposta também foi aplicada no CDCC a alunos de 2as e 3as séries do nível médio, sob a forma de um curso intensivo de quatro semanas, sendo que as aulas foram ministradas (duas vezes por semana) em períodos de 2 horas. Os alunos que realizaram o programa eram provenientes de escolas da rede pública da cidade de São Carlos, somando um total de 18 estudantes.
As atividades experimentais foram realizadas no laboratório de Física e no laboratório de informática do CDCC. Este último possui a infra-estrutura descrita abaixo:
- 12 computadores com processador Pentium 133MHz, 16Mb de memória Ram, Disco Rígido com 1.2Gbytes, Monitor 14", todos ligados à rede USP (2Mbytes/s).
Durante as atividades experimentais os estudantes realizaram o roteiro proposto em grupos de no máximo três e no mínimo dois alunos. Para as aulas com o computador na sala de informática, a turma foi dividida em duas, para que fosse possível que cada aluno interagisse direto com o computador.
O curso proposto foi aplicado no CDCC no mesmo período que também foi desenvolvido no colégio Cid de Oliveira Leite.
O curso ministrado no CDCC apresentou quatro características distintas em relação à escola pública:
1 - Possuía uma infra-estrutura ideal para o programa proposto, haja visto a quantidade de computadores por aluno.
2 - 0 curso era extracurricular, sem a obrigatoriedade da "nota" para o aluno se promover.
3 - Havia dois monitores para auxiliarem as atividades desenvolvidas.
4 - 0 curso foi ministrado fora do horário escolar e de forma intensiva.
De acordo com as observações feitas durante o curso, pudemos perceber que o desenvolvimento da proposta depende de uma infra-estrutura existente. E ainda, que num primeiro contato com o meio tecnológico o aluno tem uma motivação bastante evidenciada, porém, em pouco tempo o meio passa a ser usado por ele como um instrumento de aprendizagem. No entanto, verificamos também um maior interesse pelas experiências reais e virtuais do que pela leitura das páginas textuais.
4. Confronto entre os resultados obtidos pelas duas situações deaplicabflidade do curso
A partir da aplicação e análise das atividades propostas, nas duas situações acima
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DA REDE PÚBLICApaper_visenVrafaeLscapin/rafael_scapin.hUii
relatadas, confrontamos os resultados obtidos entre si e chegamos as seguintes conclusões:
- a grande maioria dos alunos, de ambas as situações, confirmou a idéia de que a experimentação associada ao uso do computador, conectado à Internet, aumentou o interesse deles pelas aulas, uma vez que estas foram mais agradáveis e menos cansativas;
- também para muitos, este tipo de aula contribuiu para uma melhor compreensão dos conceitos teóricos;
- foram unânimes ao dizerem que as páginas, na Internet, só textuais, eram pouco atrativas, deixando as aulas pouco estimulantes;
- alunos da escola pública, na qual a infra-estrutura era deficitária, não apreciaram todas as aulas na sala de informática, muitas vezes preferiram as discussões em grupo ou em plenário às aulas no computador. Neste caso, a navegação como forma de pesquisa era muito mais estimulante;
- apesar da precariedade de recursos da escola pública já assinalados, os alunos que nunca tiveram contato anterior com um computador, sobretudo com a Internet, ficaram particularmente entusiasmados;
- os alunos que realizaram o curso na infra-estrutura do CDCC, apreciaram mais o conteúdo técnico (aulas experimentais com a interação na Internet e a experimentação virtual).
5. Conclusões e Trabalhos Futuros
Nós próprios tivemos a oportunidade de verificar e comprovar a maioria das vantagens expostas e, de fato, constatamos que os recursos do computador e da Internet podem oferecer condições das aulas se tornarem mais atrativas e menos cansativas, servindo de estímulo ao aprendizado dos educandos; e ainda, alunos que nunca tiveram contato mais direto com um computador, terminaram o curso de Física sabendo manuseá-lo sem grandes dificuldades.
Por outro lado, esperamos ter deixado claro, tal como insistimos em toda extensão do trabalho, que o computador e a Internet são simplesmente recursos a mais do processo ensino/aprendizagem, aliados a vários outros existentes, como TVs, vídeos, livros, etc, não podendo jamais serem vistos como os salvadores dos múltiplos problemas, enfrentados pelas escolas públicas brasileiras. Devemos ainda ter em mente que não basta equipar as escolas com computadores, ligados à Internet, para a solução dos mesmos. Estamos de acordo com Langhi (Langhi, 1998) quando ela diz que apesar de todo deslumbramento oferecido pela Internet, não podemos levar o modelo de cursos regulares para este poderoso meio de comunicação e acrescentamos que o ensino presencial deve sofrer mudanças estruturais para poder apresentar os resultados desejáveis, bem como a atitude do professor, que faz uso destes recursos em sala de aula, deve ser diferente da convencional. Pudemos constatar isto, a partir da aplicação do curso de eletricidade com o uso da Internet numa escola pública e no CDCC.
Estas observações, acrescidas aos trabalhos de Weininger, Moran (Moran, 1997), Silva (Silva, 1997) e do projeto Educ@r relacionado à Mecânica Gráfica, levam-nos a crer que em escolas, cuja infra-estrutura de material técnico e pedagógico é
PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS DAS REDE PÚBLICAS/paper_viseiii/rafaeI_scapin/nifael_scapin.hlni
insuficiente e inadequada, os recursos da Internet e do computador, embora possam ser utilizados em aulas presenciais de Física, devem ser usados apenas como elemento complementar da aula, a qual por sua vez, deve apresentar um caráter investigativo.
Nessas condições, o simples uso do computador conectado à Internet não caracteriza, por si só, nenhuma mudança relevante no processo ensino/aprendizagem. É então, muito mais, pela atitude do professor mediante o uso que faz desses recursos, em sala de aula, bem como, de uma postura descentralizadora do saber, que se pode conseguir resultados mais próximos do desejável.
Por outro lado, mesmo quando as condições de uso da Internet são favoráveis ao ensino, as mudanças podem ainda não ocorrer de maneira significativa. Por exemplo, leituras de páginas puramente textuais, como de guias experimentais, na Internet, não exercem nenhum fascínio no aluno. Este tipo de atividade equipara-se à tradicional, cuja fonte de informação é centrada na figura do professor ou no livro didático, que neste caso, livro eletrônico. Assim sendo, é importante haver uma grande interatividade entre o conteúdo e o aluno (como por exemplo através do uso dos "Applets") para que as aulas não se tornem tão desestimulantes quanto às convencionais.
Em favor do uso da Internet no ensino médio de Física, em escolas da rede pública, procuraremos dar um encaminhamento a este trabalho com a perspectiva de reelaboração das páginas do curso de eletricidade, utilizando softwares mais interativos, capazes de serem aplicados com metodologias também interativas, onde a experimentação virtual e/ou real, em conjunto com uma postura descentralizadora do professor, possam elevar o patamar de conhecimento dos alunos.
Parte dos resultados obtidos por nós, serviram de base para um programa de Doutoramento (Scapin,1998), que tem como objetivo desenvolver ferramentas computacionais baseadas na interatividade proposta. O projeto recebeu auxílio da Capes (Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) dentro do Programa PAPED - Programa de Apoio à Pesquisa em Educação à Distância (edital 01/98).
O sucesso de trabalhos futuros desenvolvidos nesta linha tem que, necessariamente, criar uma mentalidade de cooperação entre o desenvolvimento de ferramentas e perspectivas educacionais que sejam pedagogicamente corretas e tecnologicamente atualizadas.
6. Referências
LANGHI, CELI. Educação a distância através da Internet. São Paulo, 1998. 129P. Dissertação (Mestrado) - FE/USP.
MORAN, MANUEL. Como utilizar a Internet na educação. In: Revista Ciência da Educação, voL 26, maio -agosto, 1997.
I PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO DA INTERNET AO...O CURSO MÉDIO DAS ESCOLAS REDE DA REDE PLÚBLICA/paper_visemyrafael_scapin/rafael_scapia.htm
SCAPIN, R. H. (1997) . Desenvolvimento de uma ferramenta para criação e correção automática de provas na World-Wide Web. São Carlos, 1997. Dissertação (Mestrado) IFSC/USP.
SCAPIN, R.H. (1998). Desenvolvimento, Teste e Avaliação de Ferramentas para o Ensino de Física via Internet, 1998. Projeto de Doutorado. IFSC/USP.
SILVA, ANTONIO. A Internet no ensino das Ciências Físicas/Químicas. Coimbra,1997. Dissertação (Mestrado) - Universidade de Coimbra, Portugal.
WEININGER, MARKUS J. O uso da Internet para fins educativos.
http://www Ced.ufsr.br/~uriel/internet htm
ABSTRACT
The present work, related to the production and verífícation of a set of materiais and methods, is a proposal of usingf the computer, connected to the Internet, in the médium levei of Physics courses of public schools of the State of São Paulo, Brazil, looking to a guide for the teachers, with relationship to the use of this communication technology inside the classroom. It was taken into account the quotidian of the student as a main focus of the approached content; the recognition of the students spontaneous conceptions; the character of permanent construction of the science, approaching to historical aspects; and, the modem and contemporany Physics,
Keywords: Internet-based education, Physics, Education methods
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PROPOSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNET
CONGRESSO INTERNACIONAL
EDUCAÇAO A DISTANCIA
Rafael H. Scapin
Instituto de Física de São Carlos - USP [email protected] usp br
Euclydes Marega Jr.
Instituto de Física de São Carlos - USP euclvdes@if se usp.br
Introdução
Com a crescente proliferação de cursos à distância via World-Wide Web (WWW) nos últimos anos (Crossman, 1997), o problema da interação aluno-instrutor aparece com maior ênfase, merecendo uma atenção especial por parte dos desenvolvedores e projetistas de cursos baseados na Web. Um sistema de ensino mediado por computador e baseado na Web pode ser uma poderosa ferramenta, pois contempla as necessidades e características próprias do ambiente no qual o profissional irá atuar, além de acrescentar uma maior dinâmica aos cursos devido às novas formas de interação com o aluno. Tendo por base essa preocupação com a interação, desenvolveu-se uma proposta para a criação de um sistema de gerenciamento de dúvidas on-line para cursos via Internet. Esse sistema, baseado em templates HTML e no banco de dados mSQL, encontra-se em fase final de desenvolvimento e será integrado aos cursos á distância via WWW que estão sendo desenvolvidos no CDCC (Centro de Divulgação Científica e Cultural- USP/São Carlos). Numa fase inicial será implementado também como ferramenta auxiliar para os monitores do CDCC, o qual mantém monitorias de várias disciplinas do 1º e 2º Graus, abertas a todos os alunos da rede pública e privada de ensino. O uso da ferramenta irá facilitar a consulta dos alunos aos monitores, possibilitando a consulta aos monitores via Internet, tornando o processo mais ágil, simples e prático. Num curso à distância, o número de dúvidas que surgem ó grande e um sistema gerenciador de dúvidas que possibilite aos monitores um modo prático de administrar o grande volume de consultas dos alunos mostra-se como essencial.
O Banco de Dados mSQL
Para o desenvolvimento do sistema gerenciador de dúvidas via Internet foi utilizado o banco de dados Mini SQL (mSQL), desenvolvido pela Hughes Technologies Pty Ltd [HREF 1]. A primeira versão desse banco de dados foi desenvolvida com o objetivo de fornecer um rápido acesso a pequenos bancos de dados. Contudo, à medida que a linguagem foi se popularizando, algumas características funcionais foram incorporadas, surgindo a versão mSQL versão 2.0 [Jepson; Hughes, 1998], a qual incluiu um parser para a linguagem script Lite, denominado W3-mSQL [HREF 2], a qual prove vários
OSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNETwww.abed.org.br/paper_viseni/raI'ael_scapiii/rafaeI_scapm01.htm
recursos para a construção e manipulação de banco de dados no ambiente WWW.
Lite [HREF 3] é uma linguagem especificamente desenvolvida para mSQL que visa facilitar a manipulação de bancos de dados para a plataforma WWW. O código Lite pode ser incluído em uma página HTML, gerando páginas dinâmicas (geradas em tempo de execução) de modo simples e eficiente. Os scrípts Lite são processados pelo parser W3-mSQL. A figura 1 ilustra uma página HTML com código Lite embutido.
<HTML>
<HEAD>
<TITILE>Hello World! </TITLE>
<BODY>
<CENTER><H1>lntrodução ao W3-mSQL</H1></CENTER>
<! echo("Hello World\n"); >
</CENTER>
</BODY>
</HTML>
Figura 1: Código Lite em uma página HTML
O uso dos scripts Lite em conjunto com a linguagem HTML torna a utilização do banco de dados mSQL simples e prática, permitindo a criação de interfaces eficientes.
Descrição do Sistema Gerenciador de Dúvidas
O sistema gerenciador de dúvidas para cursos via Internet consiste num conjunto de arquivos HTML híbridos (com scripts Lite embutidos) responsáveis pela execução de todas as tarefas operacionais. Os arquivos residem num servidor Web Apache versão 1.3.6 [HREF 4], sob o sistema operacional Linux. Uma vez que o sistema é acessado através de um navegador, a ferramenta é independente de plataforma, podendo ser utilizada em qualquer computador conectado á Internet que disponha de um navegador instalado.
No âmbito da utilização, o sistema encontra-se estruturado em três módulos:
Módulo Instrutor
Módulo Monitor
POSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DUVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNETwvw.abed.org.br/paper_visein/rafael_scapiii/rafael_scapin01.hün
Módulo Aluno
Para a utilização do sistema é necessário um cadastro prévio, realizado através de formulários HTML, que irão registrar instrutores, monitores e alunos em bases de dados distintas. A figura 2 mostra a página de cadastro de monitores. Os monitores são cadastrados por disciplina, sendo que as disciplinas da página de cadastro podem ser modificadas em função da instituição de ensino onde o sistema for empregado. Os dados pessoais do monitor também são cadastrados, assim como o dia e a hora em que foi efetuado o cadastro. Páginas de cadastro semelhantes existem para instrutores e alunos, cada uma contendo campos específicos.
Figura 2 : Página de cadastro de monitores no banco de dados
Uma vez que um aluno se cadastra, ele receberá um login e uma senha para acesso ao Módulo Aluno, onde poderá enviar dúvidas para um monitor previamente cadastrado no banco de dados. A figura 3 mostra uma página para envio de dúvida do Módulo Aluno.
POSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNETwww.abed.org.br/paper_visem/rafael_scapiii/rafael_scapinül.him
Figura 3: Página para envio de dúvida (Módulo Aluno)
Na página de dúvida, o aluno necessita apenas selecionar a disciplina da qual faz parte sua pergunta, escrever sua pergunta e incluir uma ou mais palavras-chave. Ao enviar a pergunta, o sistema gerenciador irá verificar no banco de dados se existe alguma pergunta com a(s) palavra(s)-chave indicada(s). Caso encontre alguma, irá exibir ao aluno todas as perguntas que contenham as palavras-chave, além de sua resposta (caso já tenham sido respondidas), com os dados do aluno que a fez e do monitor que a respondeu. Independentemente de existir ou não uma pergunta com a palavra-chave, a pergunta do aluno será enviada a um monitor selecionado pela compatibilidade da disciplina
Quando existe mais de um monitor em cada disciplina, o sistema seleciona aquele que está há mais tempo ocioso, distribuindo as perguntas de maneira equânime entre todos os monitores de uma mesma disciplina, de modo a não sobrecarregá-los. A pergunta e todos os dados relacionados a ela (como data de envio, horário de envio, dados do aluno) são gravados numa base de dados específica.
Quando do envio de uma pergunta por um aluno, o monitor selecionado para respondê-la irá receber um e-mail, formatado em linguagem HTML, contendo a pergunta do aluno e um campo para resposta. Caso o programa leitor de e-mail não seja capaz de ler uma mensagem HTML, o e-mail contém um link para onde deverá se remeter para respondê-la (o sistema gera uma página HTML baseada em templates para a resposta do monitor)
POSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNETvww.abed.org br/paper_visem/rafael_scapin/rafael_scapin01.htm
A figura 4 exibe uma página de resposta a uma pergunta enviada por um aluno.
Figura 4: Página de resposta (Módulo Monitor)
Na página de resposta, o monitor terá todos os dados sobre o aluno que enviou a pergunta, além da data e horário em que a mesma foi submetida. Quando o monitor responde a pergunta, o sistema gerenciador atualiza o banco de dados com a resposta e data e horário de resposta. Gera também o tempo total entre o envio da pergunta pelo aluno e sua resposta pelo monitor. O monitor então poderá ter uma estatística sobre seu desempenho. Tal estatística poderá ser consultada também pelo instrutor daquela disciplina. O aluno receberá um e-mail contendo a data de envio de sua pergunta, a data de resposta, a pergunta, a resposta dada pelo monitor e o nome e o e-mail do monitor responsável pela resposta.
O monitor ao acessar o Módulo Monitor, verá uma página onde poderá ver as perguntas pendentes (perguntas enviadas por alunos e ainda não respondidas), perguntas respondidas e uma página de estatísticas sobre seu desempenho. A figura 5 exibe uma página de perguntas pendentes do Módulo Monitor. Nessa página o monitor poderá verificar quantas e quais são as perguntas pendentes ordenadas cronologicamente e poderá respondê-las clicando-se no botão Responder. Na página de Perguntas Respondidas, o monitor poderá verificar todas as perguntas que já respondeu, com informações como data e horário de envio e data e horário de resposta.
I
POSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA lNTERNETwww.abed.org.br/paper^iseni/rafaeLscapin/rafaeLscapinOl.htm
Figura 5: Página de perguntas pendentes do Módulo Monitor
Uma vez que todas as ações efetuadas por alunos, monitores e instrutores estão gravadas no banco de dados, é fácil a criação das mais diferentes estatísticas. Pretende-se implementar numa versão futura várias estatísticas nos três módulos constituintes do sistema gerenciador.
O sistema gerenciador de dúvidas consiste de um módulo incorporado recentemente a uma ferramenta computacional chamada WebCourse, que teve sua primeira parte desenvolvida por Rafael Scapin (Scapin, 1997). Essa ferramenta destina-se à criação de provas na WWW através de templates, provendo também sua posterior correção.
Conclusões e Trabalhos Futuros
O rápido desenvolvimento de cursos à distância via WWW trouxe um problema a ser encarado pelos desenvolvedores e projetistas: a interação aluno-instrutor. É necessário a existência de mecanismos para facilitar o contato entre aluno e monitores para a resolução de dúvidas em um curso conduzido inteiramente via WWW. Desse modo, desenvolveu-se o Sistema Gerenciador de Dúvidas para Cursos via Internet, o qual será utilizado em cursos via WWW realizados pelo CDCC (Centro de Divulgação Científica e Cultural - USP/São Carlos) e patrocinados pela FAPESP, CNPq e Fundação VITAE. Numa fase inicial será implementado também como ferramenta auxiliar para os monitores do CDCC. O Sistema Gerenciador de Dúvidas ó um dos módulos constituintes do software WebCourse (em fase de aperfeiçoamento), o qual integrará várias ferramentas computacionais que facilitarão a criação e manutenção de cursos via WWW.
ANEXOS
Trabalhos Produzidos durante o período do projeto
POSTA DE UM SISTEMA GERENCIADOR DE DÚVIDAS PARA CURSOS VIA INTERNETwww.abed.org.br/paper_viseni/rafael_scapin/rafael_scapin01.htm
Referências
CROSSMAN, D. M. (1997). The Evolution of the World Wide Web as an Emerging
Instructional Technology Tool. In KHAN, B. H. (Ed.); Web-Based Instruction, 1 a . ed.,
Englewood Cliffs, New Jersey, USA, Educational Technology Publications, Inc., 1997. Cap. 2, pp. 19-24.
JEPSON, B.; HUGHES, D. J. (1998). Official Guide to Mini SQL 2.0, John Wiley & Sons, 1998.
SCAPIN, R. H. (1997) . Desenvolvimento de uma ferramenta para criacão e correção automatica de provas na World-Wide Web. S3o Carlos, 1997. Dissertação (Mestrado) IFSC/USP.
HREF 1: Hughes Technologies Pty Ltd; http://www hughes.com.au , 1999
HREF 2: Hughes Technologies Pty Ltd; Introduction to Embedded Scripting,
http://www.hughes com au/library/lite/manual 20/w3-msql.html, 1999
HREF 3: Hughes Technologies Pty Ltd; Introduction and Language Specification, http://www.huqlies.com.au/library/lite/manual 207lite.html, 1999
HREF 4: Apache Homepage: http://www.apache org , 1999
ABSTRACT
This work is a proposal of a web-based doubt-managing system geared to courses carried entirely via the World-Wide Web. The doubt-managing system is template-based, using the mSQL database's w3-msql scripting facility in order to generate HTML files on-the-fly. All the system is managed through a mSQL database, located on a web server, where data are stored and recovered on demand. It was developed in order to make interaction between students and teachers easier in a distance course via WWW and it will be implemented in many web courses being carried by CDCC (Centro de Divulgação Cientlfica e Cultural - USP/SSo Carlos), sponsored by FAPESP, CNPq, CAPES-PAPED and VITAE.
Keywords: Web-based education, mSQL, database-managing system
Texto submelido ao American Journal of Distance Education - Dezembro/99
A WEB-BASED DOUBT-MANAGING SYSTEM USING MSQL DATABASE
Rafael H. Scapin, M.Sc. Institute of Physics of Sao Carlos
University of Sao Paulo at Sao Carlos, Brazil [email protected]
Euclydes Marega Jr., Ph.D. Institute of Physics of Sao Carlos
University of Sao Paulo at Sao Carlos, Brazil [email protected]
ABSTRACT
This work is a proposal of a web-based doubt-managing system geared to courses carried entirely via the World-Wide Web. The doubt-managing system is template-based, using the mSQL database's w3-msql scripting facility in order to generate HTML files on-the-fly. All the system is managed through a mSQL database, located on a web server, where data are stored and recovered on demand. It was developed in order to make interaction between students and teachers easier in a distance course via WWW and it will be implemented in many web courses being carried by CDCC (Center for Scientific and Cultural Dissemination - University of Sao Paulo at /São Carlos, Brazil), sponsored by FAPESP, CNPq, CAPES-PAPED and VITAE.
Keywords: Web-based education, mSQL, database-managing system
1. Introduction
Since 1991, when the Web was first released onto the Internet at large, extraordinary growth has taken place (Crossman, 1997). Virtual learning environments at the Internet arise as promising ways of delivering distance learning courses. A main problem arises, with great emphasis, as the courses carried via Internet increase in number: the student-instructor interaction. Having this problem in mind, we started to develop a web-based doubt-managing system geared to courses carried via the Web. This system is template-based and is managed through a mSQL database, where data are stored and recovered on demand. This system will be integrated into the distance courses being carried by CDCC (Center for Scientific and Cultural Dissemination at the University of Sao Paulo at São Carlos, Brazil). In a first stage, the tool will be used by teacher-assistants based at CDCC as an auxiliary tool in their daily tasks. The implementation of this web-based doubt-managing system will make the interaction among students and teacher-assistants/instructors easier and more efficient. In a distance course the number of doubts is generally high and a managing system for these doubts is of great value.
Texto submetido ao American Journal of Distance Education - Dezembro/99
2. The mSQL Database
Mini SQL, or mSQL [HREF 1] as is it often called, is a light weight relational database management system developed by Hughes Technologies Pty Ltd. It has been designed to provide rapid access to data sets with as little system overhead as possible. The system itself is comprised of a database server and various tools that allow a user or a client application to communicate with the server. One of the major applications of mSQL has been as a back-end database for World-Wide Web sites. With this fact in mind, mSQL 2.0 includes the new W3-Msql [HREF 2] www interface package. Using W3-mSQL, web based applications can be rapidly developed by embedding mSQL and other programmatic constructs directly into the HTML code. This removes the need to write a multitude of small CGI scripts for every web page with dynamic content. Also included in the 2.0 distribution is the Lite scripting language [HREF 3], Lite is a stand-alone version of the language used by W3-mSQL. By including Lite in the distribution, a developer has a consistent language that can used to develop stand-alone or web based applications that utilise mSQL.
W3-mSQL enables the development of entire programs within a WWW page while offering comprehensive access control and security features. W3-mSQL achieves this by providing a complete programming language embedded within an HTML document. The language, called Lite, is similar is style and syntax to the C programming language and the ESL scripting language. Using W3-mSQL and the embedded Lite language, one can generate HTML code "on-the-fly" in the same way you do when you write custom CGI programs. One can mix normal HTML code with W3-mSQL code so that you only need to use the CGI styled approach where you actually have to. To facilitate the W3-mSQL extensions to normal web pages, Lite code is included in your HTML code. It is differentiated from normal HTML code by including it inside <! > tags. As an example, a W3-mSQL version of the a "Hello World" program is provided below.
<HTML> <HEAD> <TITLE>Hello World from W3-mSQL</TITLE> </HEAD>
<BODY> <CENTER>
<H1 introduction to W3-mSQL<H1 >
<P>
<! echof'Hello World\n"); >
</CENTER>
</BODY>
</HTML> Figure 1: HTML hybrid file containing Lite code
Texto submetido ao American Journal of Distance Education - Dezembro/99
There is a line of code in the middle of the HTML page, enclosed in <! > tags. When the page is loaded through the W3-mSQL CGI program, anything enclosed in <! > tags is parsed and executed as an embedded program. Any output generated by the program is sent to the user's browser. In this case, the string "Hello World" would be sent as part of the HTML page to the browser. The remainder of the page is sent to the browser unmodified. There can be any number of W3-mSQL tags within a single page and there can be any number of lines of code within a single W3-mSQL tag.
3. Description of the Doubt-Managing Sys t em
The Web-based Doubt-Managing Systems is comprised by a set of hybrid HTML files (with embedded Lite scripts), which are responsible for all the operational tasks. The files reside in a Apache web server [HREF 4], running under Linux operating system.
The system is structured in three modules:
• Instructor Module • Teacher-assistant Module • Student Module
In order to use the system is necessary a previous registration. The registration procedure is made via HTML forms, which will record instructors, teacher-assistants and students in separate databases. Figure 2 shows the Teacher-assistant registration page. Teacher-assistants are registered by discipline. The disciplines in this page may vary according to the institution the system is being used The personal data, as well as the date and time of the registration are recorded onto the database. Similar registration forms exist for instructors and students, containing specific fields.
When there is more than one teacher-assistant per discipline, the system will select the one which has been idle for more time. This way the questions are distributed in a equal basis among all the teacher-assistants, avoiding to overload them. The question and all the data related to it (like date, time, student's data) are recorded onto a specific database.
Once the student is registered on the database, he will receive a login and a password which will allow him to access the Student Module, where he will be able to send questions to a previously registered teacher-assistant. Figure 3 shows a question page, inside the Student Module, where the student can formulate a question.
Texto submetido ao American Journal of Distance Education - Dezeinbro/99
At the question page the student needs only to select a discipline, write down his question and also a keyword related to the question. When the student sends the question, the system will verify in the database whether there is any question previously sent, which contains the keyword(s). If there is any, it will show it to the student all the questions with that specific keyword, as well as their replies (if they have already been answered), all the data of the student who sent the question. Regardless of existing a question with a keyword, the student's question will be sent to a teacher-assistant, matched by discipline compatibility.
When there is more than one teacher-assistant per discipline, the system will select the one which has been idle for the longest period of time. This way the questions are distributed in an equal basis among all the teacher-assistants, avoiding to overload them. The question and all the data related to it (like date, time, student's data) are recorded onto a specific database.
After the student send the question, the selected teacher-assistant will receive an e-mail HTML-based message with the question, all the data about the student and also with a reply field. The e-mail message has a hyperlink in case the e-mail reader program is not capable to read HTML messages. Figure 4 shows a question page as seen by the teacher-assistant.
Texto submetido ao American Journal of Distance Education - Dezembro/99
The reply form contains all the data about the student, as well as the date and time when it was sent. When the teacher-assistant replies to it, the system updates the database inserting the reply and the date and time. It calculates also the total time spent since the student sent the question until the teacher-assistant replied to it. This way, it's created a performance statistics, which can be accessed by the instructor and the teacher-assistant. After the reply, the student will receive an e-mail message containing the reply to his question, the date and time when it was replied and the teacher-assistant name and e-mail address.
When the teacher-assistant access the Teacher-Assistant Module he can select a page with all the pendent questions (questions sent by students but not yet replied), questions replied and a page with statistics about his performance. Figure 5 shows a pendent questions page.
At this page the teacher-assistant can verify how many questions are still pendent ordered chronologically. He can reply them by clicking a button, which will show him the reply page of the chosen question.
Once all the actions performed by instructors, students and teacher-assistants are recorded into the database, it is easy to create many useful statistics.
The Web-based doubt-managing system is part of a computational tool called WebCourse, which was developed by Rafael Scapin (Scapin, 1997). It is devoted to the automatic creation and assessment of tests on the Web.
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4. Conclusions
The fast and increasing development of distance education courses via the World-Wide Web has brought to discussion a critical problem: the instructor-student interaction. It is necessary the creation of mechanisms to facilitate the contact among students and teacher-assistants/instructors. Having this problem in mind, we started to develop a web-based doubt-managing system geared to courses earned via the Web. It will be implemented in distance courses being carried by CDCC (Center for Scientific and Cultural Dissemination at the University of Sao Paulo at Sao Carlos, Brazil), In a first stage, the tool will be used by teacher-assistants based at CDCC as an auxiliary tool in their daily tasks. It has been sponsored by FAPESP, CNPq, CAPES-PAPED and VITAE.
5. References
CROSSMAN, D. M. (1997/ The Evolution of the World Wide Web as an Emerging Instructional Technology Tool. In KHAN, B. H. (Ed.); Web-Based Instruction, la. ed , Englewood Cliffs, New Jersey, USA, Educational Technology Publications, Inc., 1997. Cap. 2, pp. 19-24.
JEPSON, B.; HUGHES, D. J. (1998). Official Guide to Mini SQL 2.0, John Wiley & Sons, 1998.
SCAPEN, R. II. (1997). Desenvolvimento de uma ferramenta para criação e correão automática de provas na World-Wide Web. Sao Carlos, 1997. Dissertção (Mestrado) IFSC/USP.
HREF 1: Hughes Technologies Pty Ltd; http://www.hughes.com.au, 1999
HREF 2: Hughes Technologies Pty Ltd; Introduction to Embedded Scripting, http://www.hughes.com.au/library/lite/manual_20/w3-msql.html, 1999
HREF 3: Hughes Technologies Pty Ltd; Introduction and Language Specification, http://www.hughes.com.au/library/lite/manual_20/lite.html, 1999
IfREF 4: Apache Homepage: http://www.apache.org , 1999
Matéria sobre o Trabalho que foi publicada no Encarte Especial da Revista Veja ("Vida Digital")
Dezembro/1999
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