60ª Reunião Anual da SBPC




A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 5. Informática na Educação

ARQUITETURA DE UM AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAGEM PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS BASEADA EM COMPONENTES DE SOFTWARE LIVRE

Nilcimar dos Santos Souza1
Lucas Manhães Sepulvida2
Marília Paixão Linhares1
Ernesto Macedo Reis2, 3

1. Universidade Estadual do Norte Fluminense/LCFIS
2. Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos
3. Orientador


INTRODUÇÃO:
Há quase quatro décadas o desenvolvimento de software com arquitetura baseada em componentes ou módulos tem sido adotado com o objetivo principal de flexibilizar as operações de manutenção. Diversos autores apresentam outros benefícios que estão ligados a manutenibilidade, composição, extensibilidade, integração, escalabilidade e reuso.
Nos softwares educativos atuais predomina o desenvolvimento generativo, que não considera a reutilização de componentes. O foco deste trabalho é o desenvolvimento de um ambiente virtual de aprendizagem, denominado Espaço Virtual de Aprendizagem (EVA)1 orientado a apoiar aulas de Ciências Naturais. O sistema foi modelado de acordo com a metodologia de Aprendizagem Baseada em Casos (ABC).
No desenvolvimento do EVA foram utilizados componentes orientados pelo sistema gerenciador de conteúdo XOOPS. Na pesquisa, que teve como principal objetivo identificar os limites e possibilidades do sistema EVA na formação de professores de Ciências/Física, a parcela informática visou o desenvolvimento e avaliação da arquitetura modular do EVA.

1Disponível à visitação em www.uenf.t5.com.br


METODOLOGIA:
No desenvolvimento do EVA foi utilizado o sistema gerenciador de conteúdo XOOPS, que permite a inserção, configuração e gerenciamento de componentes reutilizáveis.
Para atender os requisitos da modelagem conceitual do EVA foram identificados os componentes: Texto Estático, Usuários online, Contato, Ajuda, Principal, Aviso, Personalização da Interface, Fórum, Chat, Kit pedagógico, Cronograma, Tarefa, Backup, Estatísticas e Estudos de Caso.
Um levantamento nas comunidades do XOOPS visou identificar módulos que pudessem ser reutilizados, considerando-se a possibilidade de adaptação e reformulação de módulos parcialmente desenvolvidos ou o desenvolvimento integral dos mesmos.
Os instrumentos de pesquisa foram um questionário aplicado aos usuários (estudantes) e os depoimentos dos professores que fizeram uso do EVA. Além disso, foram feitas observações sobre o funcionamento do sistema.


RESULTADOS:
Utilizou-se 16 módulos, dos quais, a maior parte necessitou de ajustes de tradução, layout, codificação e documentação. O módulo central do EVA, denominado núcleo de Estudos de Caso, foi desenvolvido integralmente pela equipe.
A documentação do EVA organiza elementos técnicos necessários à compreensão estrutural do sistema e orienta outros desenvolvedores.
A versão beta foi utilizada por um público diferenciado de estudantes do Ensino Médio e licenciandos de Física que trabalharam em regimes curriculares, nas disciplinas de Física e Estratégias para o Ensino de Física, respectivamente. Como resultado três turmas de 30 alunos no E.M. e sete de 14 alunos da Licenciatura validaram o sistema e sua estrutura informática.
O questionário aplicado a uma turma de Ensino Médio mostrou que todos aprovaram a experiência didática com a utilização do EVA e 96% acreditam que o EVA ajudou na aprendizagem de Física enquanto 4% julgaram indiferente. A aprovação revela o envolvimento dos estudantes com a metodologia e se traduz na capacidade do sistema EVA não impor barreiras tecnológicas à sua utilização.
O depoimento dos professores usuários do EVA revelou a estabilidade do sistema, quanto ao funcionamento, integridade das informações armazenadas e apontou um número significativo de correções.


CONCLUSÕES:
A arquitetura modular utilizada para o desenvolvimento se mostrou adequada, pois permitiu o gerenciamento de forma pontual e segmentada, por exemplo, as permissões, inicialmente planejadas para serem atribuídas apenas pelo módulo principal, foram subdivididas entre todos os módulos, que necessitam exibir conteúdo em mais de uma visão.
Confirmou-se que o investimento em arquiteturas modulares ajuda a superar dificuldades de utilização e manutenção identificadas nos ambientes virtuais de aprendizagem, reduzindo o custo da criação e manutenção de conteúdo nas aplicações de software e ambientes virtuais de aprendizagem.
Iniciamos nossa participação no projeto de pesquisa, como alunos de Iniciação Científica com a intenção de ampliarmos nossa aprendizagem frente ao desafio de conhecer a área de Informática Educativa e desenvolver em linguagem de software livre o Espaço Virtual de Aprendizagem. Após dois anos de trabalho de desenvolvimento, acreditamos que o XOOPS com sua arquitetura modular é uma boa ferramenta para desenvolvimento de ambientes virtuais de aprendizagem.
Quanto a nossa percepção da área de Informática Educativa, ela se mostra desafiadora e capaz de favorecer especializações de estudantes com formação na área de Informática.


Instituição de fomento: Capes/Faperj

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave:  Ambientes Virtuais de Aprendizagem, Ensino de Ciências Naturais, Modularidade

E-mail para contato: nilcimars@yahoo.com.br