A proposta TeleMeios inclui diferentes abordagens metodológicas e técnicas, conforme vemos na representação gráfica abaixo:
1) Estratégias didáticas
O projeto está sendo desenvolvido por base em algumas construções promovidas em níveis de teorias educacionais, processos de ensino em matemática e biologia e construção e avaliação de softwares. Dessa forma, são dadas as condições de pesquisa que permearão todo o processo, notadamente as questões de avaliação e aplicabilidade.
A Engenharia Didática
Como metodologia de pesquisa será a Engenharia Didática para a construção dos recursos de ensino e aprendizagem.
A Engenharia Didática se caracteriza por ser como um esquema experimental baseado sobre ‘realizações didáticas’ em sala de aula, isto é, sobre a concepção, a realização, a observação e a análise de sequências de ensino.
A Engenharia Didática, concebida por Michèle Artigue, é composta por quatro fases que permitem a concepção de uma sequência didática, e são elas: análise preliminar: consiste na análise epistemológica dos conteúdos que se pretende trabalhar no desenvolvimento dos materiais junto ao aluno; análise a priori: consiste na preparação de sequências didáticas e do esquema experimental para a ação em classe; experimentação: a execução dos processos desenvolvidos na análise a priori e preliminar; análise a posteriori: a avaliação dos resultados da experimentação.
A Sequência Fedathi
Outro processo metodológico de ensino que utilizaremos para elaboração e aplicação dos softwares catalogados e construídos é a Sequência Fedathi, uma proposta metodológica elaborada no Laboratório Multimeios FACED/UFC. Borges (2001) menciona que na Sequência Fedathi o papel do professor consiste em propiciar uma experiência significativa ao aluno, de modo que o mesmo procure levantar hipóteses e conjecturas para os questionamentos propostos pelas atividades de uma sessão, gerando soluções formais para as questões colocadas em debate.
Essa sequência consiste em quatro fases que são, ordenadamente: apresentação: a transposição didática de um problema por parte do professor para seus alunos, construindo a partir da problemática idealizada um contexto para que as atividades se desenvolvam; debruçamento: o desenvolvimento da atividade pelo aluno; solução: o início do processo de sistematização e organização do saber apreendido pelo aluno; prova: neste momento a solução proposta pelo aluno é formalizada, e as ideias são revisadas e justificadas cientificamente.
2) O TeleMeios
Uma primeira versão do TeleMeios foi desenvolvido no projeto “Tele-Ambiente: Desenvolvimento e Aplicação de Ferramentas Cooperativas, Adaptativas e Interativas Aplicadas ao Ensino à Distância”, financiado pelo CNPq, processo 464335/00, de 1999 a 2001, dentro do programa Pro-Tem.
Anteriormente, um esboço desse deste projeto foi apresentado na dissertação de mestrado “Cabri-géomètre: uma aventura epistemológica” defendida por Márcia Campos em 1998 no Programa de Pós-graduação em Educação da Faculdade de Educação da UFC. A dissertação foi premiada em um concurso público junto ao PAPED (Programa de Apoio à Pesquisa em Educação a Distância) da CAPES e permitiu a pesquisadora visitar o projeto TeleCabri da Universidade Joseph Fourier, em Grénoble, França.
Após a implantação da estrutura tecnológica, objetivamos veicular em caráter experimental, cursos de formação contínua a distância de professores, objetivando reforçá-los quanto aos conteúdos das disciplinas de ciência e de geometria a partir de uma metodologia que privilegie desafios e soluções-problemas. Usaremos, para esta consecução, os métodos: Engenharia Didática, da escola francesa de ensino de Matemática, para a preparação da sessão; Sequência Fedathi para a mediação e a postura do professor frente ao novo ambiente criado; e os protocolos de intervenção já desenvolvidos pela equipe na pesquisa precursora.
A seguir representaremos graficamente a estrutura do Tele-Ambiente:
O termo preceptor é usado para diferenciar o ensino através do TeleMeios de um simples programa tutorial, que possui todas as possibilidades de respostas e de correção rigidamente estruturadas.
O agente preceptor virtual no TeleMeios gera situações-problemas, intervindo nas dificuldades dos alunos a partir de elementos proporcionados por meio de uma análise didática apriorística de possíveis estratégias de resolução de um problema e leva em consideração erros e dificuldades encontradas nestas resoluções (daí a opção pela Engenharia Didática).
Ao identificar a dificuldade dos alunos, o preceptor virtual tem dois caminhos a seguir: faz uma intervenção automática, recorrendo a objetos de intervenção, ou recorre ao preceptor humano. Essa última possibilidade diferencia tal sistema daqueles convencionais, que se fecham em si. A intervenção automática pode ocorrer através de animações, imagens de vídeo, visualizações em três dimensões manipuláveis e outros.
A importância do preceptor humano reside no fato de que nem todas as dificuldades dos alunos podem ser resolvidas de modo automático, já que há sempre possibilidades não previstas. O preceptor humano pode intervir na interface dos alunos de três maneiras: direta, através de demonstrações e manipulações da situação problema; indireta, através de explicações verbais, contraexemplos; e mista, combinando-se intervenções diretas e indiretas.
O aparato técnico do TeleMeios consiste nos equipamentos descritos abaixo:
a) cada estudante tem a seu dispor um computador com o aplicativo sendo executado, um editor de texto que permita tomar notas e solucionar os problemas e interligado a um servidor Web;
b) um ícone que funciona como botão de atalho para chamar o professor, quando o aluno precisar de ajuda;
c) durante a comunicação, o professor e o aluno possuem a mesma interface;
d) um canal de viso-comunicação;
e) uma área de trabalho na tela do computador.
O sistema TELE é formado por dois aplicativos, um chamado de servidor e outro de cliente. Do projeto Tele-Ambiente, processo 464335/00-0/ CNPq/Pro-TeM/CC e continuado com o 412812/2003-7/CNPq – AI, os módulos relativos a som, imagem, quadro-branco e bate-papo já estão operacionais e não mais dependentes de objetos implantados pelo NetMeeting, tanto a servidor, quanto a cliente.
Para estes módulos, o que faremos nestes primeiros seis meses, seriam suas reinstalações, reconfigurações e uma bateria de testes de ajustes em laboratório. Os serviços atuais de servidor estão instalados no da Sala Multimeios (http://www.multimeios.ufc.br), desenvolvido em linguagem C e baseado em sistema operacional LINUX Mandriva. Já os serviços para os clientes, são desenvolvidos em Java, instalados e testados na própria rede do laboratório.
Pela escolha que optamos, teremos um caráter universal e independente de sistema operacional para o servidor cliente. Basta um navegador para a Web com plugin para Java (hoje presente em todos os navegadores) e acesso a Internet para o sistema funcionar (claro, após instalar o cliente na máquina do usuário).
O módulo de compartilhamento de aplicativos é um dos mais importantes do ambiente, haja vista que o seu papel é o de permitir uma intervenção em tempo real entre os intervenientes, usando o aplicativo instaldo em apenas umas das máquinas.
Em certos momentos de aprendizagem, e não raros, principalmente em Matemática e Ciências, há necessidade de intervenção do professor, através de contraexemplos ou obstáculos epistemológicos, de modo a redirecionar a descoberta do aluno. A ferramenta TELE vem suprir esta necessidade, inexistente na maioria das plataformas de EaD, além de permitir um trabalho de construção entre alunos, tornando-os parceiros, mais do que colaboradores.
O módulo de compartilhamento de aplicativos do TELE, oriundo do projeto Tele-Ambiente, já está operacional. No entanto, como o módulo de compartilhamento apresentou problemas de estabilidade, pretendemos realizar ainda uma bateria de testes de modo a dar confiabilidade ao sistema. Neste período de 12 meses pretendemos torná-lo não só estável, mas também utilizável.
E, por fim, a interface final da ferramenta TELE. Sua interface será muito parecida com a do Paltalk www.paltalk.com), da Hotline Connect, (produto da Hotspring Inc, www.hotspringsinc.com) ou ainda com a do NeMeeting, da Microsoft.
De todo modo, destaquemos que o compartilhamento de aplicativos a que se referem os programas acima, dizem respeito a uma troca de arquivos -download e upload-; no nosso caso, ampliamos isto para uma interação em tempo real dentro de um mesmo programa, com uma proposta de mediação pedagógica.
Nesta interface haverá um controle de utilização da largura da banda para sons, imagens, quadros brancos e compartilhamento de aplicativos.
Isto é muito relevante pois nos experimentos que realizamos no Tele-Ambiente anterior, em sessão de Matemática, observamos que quando se compartilha um aplicativo rodando em um computador em tempo real, entre várias pessoas realizando a mesma atividade de forma colaborativa, a imagem e o chat não são tão relevantes; o que é muito importante, neste caso, é a voz; é poderem trocar impressões e comentários usando a voz.
3) Portfólio de softwares gratuitos para o ensino de matemática e biologia
Compreende a busca de softwares educativos de matemática e biologia gratuitos e a ampliação do que já temos (disponível em http://tele.multimeios.ufc.br/~semm). A partir desta, será dada continuidade ao portfólio inicial de softwares livres diversos, que possam ser executados no sistema operacional Windows ou Linux, preferencialmente. A ênfase dada a esse último reside no fato de ser ele um software também de distribuição livre, o que facilitaria a aquisição desse material pelas instituições de ensino.
Após a busca dos programas, será realizada uma triagem com base nos aspectos avaliativos levantados anteriormente. O resultado desse trabalho será o levantamento de softwares potencialmente úteis para a aplicação das sequências didáticas a serem trabalhadas. Esse material será agrupado em um CD, formando-se assim um portfolio de distribuição gratuita que forneça subsídios para a aplicação das metodologias que embasam esse trabalho. Além de sua veiculação na Internet, no site acima citado.
4) Produção de Softwares livres para o ensino de matemática e biologia
GeoMeios (http://tele.multimeios.ufc.br/geomeios)
Trata-se de um piloto de software de Geometria Dinâmica em Java construído 2002 e 2003 no Laboratório Multimeios FACED/UFC, intitulado GeoMeios. Este recurso permite trabalhar com construções geométricas no estilo régua e compasso. Este recurso mostrou-se bastante útil para o ensino de geometria, devido ao tamanho dos recursos existentes e do seu preço (como por exemplo, o Cabri-Geometre) devendo o mesmo ser inserido junto ao portfólio de recursos voltados ao ensino de matemática e biologia assistido por computador. Sugerimos a visita a este recurso disponível no endereço eletrônico citado acima. O software necessita de comandos que permitam efetuação de medições de comprimento e ângulo, elaboração de um banco de cadastro de macroconstruções de atividades geométricas e de comandos que permitam trabalhar com transforma- ções geométricas. Uma de suas finalidades ainda em estudo é de um recurso para plotagem de gráficos on-line com intuito de trabalhar com ensino de funções.
No site http://tele.multimeios.ufc.br/~geomeios/frames.htm estão disponível alguns produtos já desenvolvidos, além do GeoMeios propriamente dito.
BioMeios (http://tele.multimeios.ufc.br/~geomeios/biomeios/)
Em relação à construção do software BioMeios, a abordagem será uma das temáticas atualmente mais discutidas em âmbito biológico: a das classificações e categorização taxonômica. Compreendida como um processo complexo, a taxonomia biológica dá subsídios para a separação da diversidade biológica em agrupamentos que possibilitem seu estudo sistematizado. Assim, uma primeira finalidade da classificação é a conveniência, mas a mais importante é mostrar os parentescos baseados na filogenia (i.e., história evolutiva de um grupo. A classificação biológica atual, embora dinamicamente em processo de construção e reformulação, tem sido particularmente interessante por permitir (1) o aprendizado acerca de padrões de organização essenciais para a sistematização do conhecimento e (2) a apreensão de conceitos básicos da evolução, que embora ainda se constitua em uma teoria incompleta, permeia todo o atual estudo da biologia, em todos os níveis de aprendizagem dessa disciplina.
O software BioMeios tem a proposta de facilitar ao usuário uma compreensão taxonômica, por meio da realização de agrupamentos com base em categorias por ele determinadas, com o objetivo final de estabelecer relações naturais ou artificiais, produzindo filogenias e finalmente correlacionar esses agrupamentos com o mundo natural e com as estruturas sistemáticas já estabelecidas pelos pesquisadores. Diferentes tipos de agrupamentos podem ser idealizados, através de diversas características de interesse de quem se utiliza do software. Portanto, o usuário tem a liberdade de desenvolver sua própria classificação, utilizando seres imaginários.
Finalmente, é importante dizer que o desenvolvimento de uma metodologia de hierarquização extrapola, em importância, o valor meramente biológico dessa temática. Aprender a construir sistematizações e, a partir dessas, providenciar a elaboração de gráficos e outras ferramentas analíticas são conhecimentos essenciais em diversas outras áreas de conhecimentos como matemática, física e química.
O software BioMeios (http://tele.multimeios.ufc.br/~geomeios/frames.htm) busca a abordagem de conteúdos do tema Vida e Meio Ambiente, descritos nos PCN, onde o usuário pode escolher uma chave de classificação mais apropriada para aplicar a um determinado grupo de seres imaginários. Esse software quando completo, terá como objetivos:
- Observação e categorização da biodiversidade de forma dinâmica;
- Verificação de padrões biológicos (simetria, movimento, habitats, etc);
- Desenvolvimento de raciocínio lógico;
- Compreensão dos parâmetros que permitem a categorização;
- Interpretação das relações hierárquicas que podem ser atribuídas aos seres vivos;
- Distinção entre sistemas naturais e artificiais de classificação;
- Compreensão do fato de que as classificações biológicas estão em perene atualização;
- Construção e interpretação de gráficos.