Modelo para estimar a quantidade de participantes em bate-papo educacional

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1 Modelo para estimar a quantidade de participantes em bate-papo educacional Trabalho de Mestrado Edmilson Barcelos Rocha (Aluno), Mariano Pimentel (Orientador), Morganna Carmem Diniz (Co-orientadora) Programa de Pós-graduação em Informática Departamento de Informática Aplicada Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO) Av. Pasteur, 458, Urca Rio de Janeiro, RJ Brasil Ano de Ingresso no Programa de Mestrado: 2011 Época esperada de conclusão: abril/2013 Resumo. Os Sistemas Colaborativos têm ganhado destaque nos últimos anos com a popularização das redes sociais. Um desses sistemas é o bate-papo, cuja utilização vem crescendo não apenas para o lazer, mas também na educação à distância. A utilização desse sistema na educação requer uma série de cuidados para que o processo de aprendizagem não seja comprometido. Um dos cuidados é o número de participantes. O problema que se deseja resolver é como estimar o número de participantes num batepapo educacional. O objetivo é elaborar um modelo capaz de estimar o número de participantes num bate-papo educacional. Palavras-chave: Sistemas Colaborativos, Bate-papo, Modelos de Sistemas 1. Introdução Quantos alunos devem participar de um bate-papo realizado no contexto educacional? Só faz sentido discutir a quantidade máxima de participantes se for exigido um nível mínimo de participação dos alunos, pois caso a participação possa ser zero (o aluno não precisa ler nem escrever mensagens), tal como ocorre na transmissão de um vídeo em broadcasting, então não há um limite máximo de alunos, o professor pode dar uma aula por bate-papo para milhares de alunos conectados ao mesmo tempo desde que somente o professor esteja digitando as mensagens e a participação dos alunos tenda a zero. O problema surge quando se dá a chance para o aluno interagir com o professor e com os colegas, afinal, é para isso que servem os sistemas de bate-papo. Neste caso, não é razoável colocar milhares de alunos conversando ao mesmo tempo na sala de bate-papo, então qual seria o limite máximo? Para uma primeira aproximação do cálculo do limite máximo de participantes, é razoável esperar que todos os alunos consigam ler integralmente todas as mensagens enviadas na sessão. Sabendo que as pessoas têm um ritmo de leitura, por exemplo, em média requerem 2,5 segundos para ler cada mensagem do bate-papo, então na sessão deve estar presente uma determinada quantidade de participantes de tal forma que a produção de mensagens desses participantes não ultrapasse em média 0,4 mensagens 31

2 por segundo. Quanto mais participantes, mais mensagens são enviadas, e deve ser possível encontrar o limite superior de participantes para que não seja ultrapassada a capacidade média de leitura dos alunos apenas como suposição, talvez esse limite seja 50 participantes. Seja qual for o X de participantes, o cálculo apresentado é grosseiro, pois um participante não fica apenas lendo as mensagens, ele também digita novas mensagens, o que também consome tempo, e por isso a quantidade máxima de participantes será abaixo desse X. No contexto educacional, também é razoável definir um limite mínimo de mensagens que cada aluno deve enviar ao longo da sessão de bate-papo, por exemplo, no mínimo 1 mensagem a cada 5 minutos. Essa estratégia garante a participação ativa de todos, pois ao deixar que os alunos fiquem apenas lendo, o professor não tem evidências de que o aluno está atento ou sequer se de fato o aluno está presente do outro lado da tela. Quando um professor define uma "qualidade aceitável de participação", sendo participação entendida como a escrita e a leitura de mensagens, neste caso é preciso também determinar a quantidade mínima de participantes na sessão para que o nível de participação esperado seja alcançado, pois a participação varia em função da quantidade de pessoas. Com poucas pessoas, como por exemplo um bate-papo entre somente 2 pessoas, a participação é menos intensa, pois há menos mensagens a serem lidas e é preciso esperar que uma nova mensagem seja digitada e enviada para que o participante possa começar a respondê-la. Por outro lado, quando há dezenas de pessoas, o ritmo de participação é tão intenso que se torna impossível ler na íntegra todas as mensagens e também digitar novas mensagens, daí a qualidade cai abaixo do limite aceitável. Então deve existir uma quantidade mínima e máxima de participantes em que a qualidade de participação esperada seja alcançada. Como exemplo, suponha que para uma determinada qualidade mínima de participação esperada seja possível identificar que na sessão deverão estar presentes mais do que 5 participantes e menos do que 20 participantes. Considere, ainda, que esses limites dependem de alguns parâmetros, tais como: a média da capacidade de leitura dos participantes, o ritmo de digitação, o tamanho médio das mensagens, a complexidade do tema, a dinâmica educacional, a atuação do mediador, o sistema de bate-papo utilizado, dentre outros fatores que podem ajustar esses limites mínimo e máximo um pouco mais para cima ou para baixo. O objetivo da presente pesquisa é desenvolver um modelo matemático que possibilite realizar uma estimativa da quantidade mínima e máxima de participantes em uma sessão de bate-papo realizada no contexto educacional, pois neste contexto se espera que seja alcançado ao menos um nível mínimo de participação, o que não ocorre em outros contextos de uso do bate-papo, tal como socialização ou namoro. Os sistemas de bate-papo estão se espalhando cada vez mais pela rede (no correio eletrônico, nas redes sociais e nos ambientes de trabalho) e vêm sendo usados com diferentes fins: tirar uma dúvida com um colega do trabalho, realizar uma tarefa colaborativa dentro da organização, reclamar com atendentes de uma loja sobre o defeito de algum produto, discutir o conteúdo da disciplina durante uma aula realizada pelo bate-papo no contexto de EAD, dentre outras finalidades. Quando o bate-papo é utilizado para socialização e recreação, os problemas de comunicação não são muito percebidos. Quando se trata de debate educacional, há a necessidade de alguns cuidados para evitar a confusão no ambiente de bate-papo e a manutenção da participação das pessoas. Vários fatores podem ocasionar a confusão no bate-papo e consequentemente levar a uma baixa participação e queda de qualidade da comunicação. Nessa pesquisa, é enfocada a ocorrência de confusão em bate-papos 32

3 educacionais (Seção 2) sendo apresentados também os fenômenos que ocasionam a confusão em bate-papo. Para elaborar um modelo que equacione a quantidade de participantes num bate-papo educacional, que requer modelar o comportamento dos usuários, é utilizada Cadeia de Markov e a Teoria das Filas (Seção 3). Essas técnicas foram empregadas para propor um modelo que estima a quantidade de participantes (Seção 4). A hipótese é: se for possível criar um modelo de participação dos usuários numa sessão de bate-papo, então será possível estimar o número de usuários que deve participar do bate-papo educacional para que seja alcançada a qualidade esperada de participação. Para a realização desta pesquisa, será usada uma combinação de métodos de pesquisa para obter resultados intermediários para a construção e validação do modelo; será realizado um levantamento de dados da literatura, um experimento, e um estudo de caso (Seção 5). 2. Sistemas de Bate-papo na Educação O bate-papo foi inicialmente idealizado para socialização e recreação, mas seu uso tem crescido na educação (Fuks e Pimentel, 2009), principalmente para promover debates educacionais na educação à distância. A conversação no bate-papo é tipicamente informal, o que estabelece um espaço para emoções que diminuem a impessoalidade. O bate-papo reduz o sentimento de isolamento nos cursos à distância (uma das maiores causas de abandono) já que faz o aluno se sentir parte de uma turma. Por ser um sistema síncrono de comunicação, o bate-papo possibilita que as respostas sejam enviadas imediatamente, o que mantém os participantes envolvidos no debate. Todas essas características fazem do bate-papo uma atividade divertida e motivante. A utilização dos sistemas de bate-papo nos ambientes de aprendizagem colaborativa permite aos participantes conhecer uma nova forma de ensino e aprendizagem com alternativa para o modelo tradicional de ensino em sala de aula. Em ambientes de aprendizagem colaborativa, a comunicação deve ocorrer com qualidade. Os participantes devem compreender as contribuições feitas por cada um (Mühlpfortdt & Wessner, 2005). Nos sistemas de bate-papo, existe um fluxo intenso de mensagens sendo trocadas simultaneamente, podendo surgir dificuldades em acompanhar a conversa. Com vários participantes conversando ao mesmo tempo, ocorrem problemas como a confusão no bate-papo (Fuks et al., 2006). A confusão no bate-papo é estudada por muitos pesquisadores e se apresenta com um limitador para o uso desse sistema em atividades educacionais. Dentre os principais fatores identificados dessa confusão destacam-se: o grande número de mensagens trocadas, o que torna difícil a leitura de todas as mensagens; o número excessivo de participantes; e conversas paralelas misturando mensagens sobre diferentes temas (Fuks et al., 2006). São observados problemas específicos decorrentes desses fatores. A Sobrecarga de mensagem ocorre quando os usuários não conseguem ler todas as mensagens durante a conversa. Isso ocorre quando existem muitos usuários e um número elevado de mensagens são enviadas e todas são exibidas em curto intervalo de tempo. A Interrupção da dinâmica ocorre quando um mediador está coordenando uma dinâmica e outros usuários enviam mensagens desnecessárias que atrapalham o andamento da dinâmica. A Descontextualização ocorre quando um usuário entra no meio de uma sessão de bate-papo e os outros usuários já estão engajados na discussão. Esse usuário 33

4 tem dificuldades em entender a conversa. A Perda de co-texto ocorre numa sessão de bate-papo quando o usuário não sabe a qual mensagem anterior está sendo referenciada numa determinada mensagem mais recente. 3. Modelos Matemáticos de Sistemas Modelos são utilizados para estudar sistemas, por exemplo, para avaliar o desempenho de diferentes soluções antes de implementar um sistema. Os modelos também são utilizados no estudo de comportamentos dos usuários. O interesse dessa pesquisa é desenvolver um modelo que represente o comportamento dos usuários quanto à participação em uma sessão de bate-papo educacional. Figura 1 Cadeia de Markov para representar a participação em um bate-papo Nos sistemas de bate-papo, o usuário pode se encontrar em um dos dois estados distintos: lendo (estado 1) e escrevendo mensagens (estado 2), figura 1. A mudança de estado pode ocorrer a qualquer momento durante uma sessão de bate-papo, de acordo com a ocorrência de um evento como, por exemplo, uma resposta a um questionamento. Isto caracteriza um modelo de Markov de tempo contínuo (Cappé, 2001). A Teoria das Filas é uma das técnicas disponíveis para a Modelagem de Sistemas (Prado, 99) e será usada nessa pesquisa para elaborar o modelo de participação em batepapos educacionais. As filas são compostas por alguns elementos. Os clientes são parte de uma população, formam uma fila e aguardam ser atendidos. Um cliente pode ser uma pessoa, um navio, ou mesmo uma mensagem de bate-papo. O atendimento é realizado por um ou mais servidores (ou atendentes), que podem ser um caixa de banco, um cais de atracação ou um usuário que lê mensagens de bate-papo. Podemos considerar que o participante de um bate-papo é um atendente, que precisa ler todas as mensagens digitadas pelos outros participantes. Deve-se caracterizar a taxa de chegada de mensagens (λ ritmo de chegada). Cada usuário possui um ritmo de leitura (μ). Esses tempos variam com o assunto, o sistema usado, o tamanho da mensagem e possivelmente com outras variáveis ainda não investigadas nesta pesquisa. Um processo semelhante ocorre na escrita de mensagens em um bate-papo. O participante tem um ritmo de escrita, que influencia o ritmo de chegada de mensagens para os demais participantes. Esta pesquisa pretende usar a Teoria das Filas para modelar a participação em um de bate-papo educacional levando em consideração algumas variáveis independentes a serem descobertas. 4. Enfoque de Solução O objetivo desta pesquisa é elaborar um modelo que equacione a quantidade de mensagens enviadas em função do número de participantes em um bate-papo 34

5 educacional considerando variáveis como: complexidade do assunto, tipo de sistema usado, perfil dos participantes, entre outras a serem definidas. Essas variáveis influenciam na curva C x de participação, esboçada na figura 2. Y MIN é o índice de qualidade de participação a ser definido pelo professor da disciplina em que será usado o bate-papo. Pelo modelo, deverá ser possível obter uma estimativa do número mínimo e do número máximo de alunos que devem participar do bate-papo para que o índice Y MIN de participação seja alcançado. Figura 2 Modelo de Participação em Bate-papos Educacionais Por exemplo, suponha que em função das características do tempo médio de leitura e digitação da turma, e em função de outros parâmetros tal como o tipo de sistema usado, a curva C 1 seja obtida do modelo proposto. Suponha, também que o professor definiu que cada aluno deveria enviar ao menos 1 mensagem a cada 5 minutos, o que resulta Y MIN = 12msg/h. Dado este índice, pela curva pode ser obtido X 1MIN que indica a quantidade mínima de participantes e X 1MAX que indica a quantidade máxima de participantes que deve estar presente na sessão de bate-papo para que o índice de qualidade esperada seja alcançado. 5. Metodologia Primeiramente, será realizada uma revisão da literatura para identificar trabalhos que abordem o uso de bate-papo na educação. O objetivo desta revisão é encontrar dados sobre número de participantes das sessões de bate-papo e quantidade média de envio de mensagens. Esses dados auxiliarão no ajuste do modelo. O método usado na pesquisa será o Experimento. Um experimento é realizado para testar uma hipótese pela manipulação de variáveis em situações laboratoriais (Wainer, 2011) para investigar o processo de leitura e de escrita de mensagens em bate-papo, além de outras variáveis independentes que influenciam a curva do modelo. Os dados obtidos desse experimento serão usados para elaborar o modelo de participação de usuários em bate-papos educacionais. Está previsto um Estudo de Caso com alunos de graduação para poder validar o modelo elaborado nesta pesquisa. De posse do modelo desenvolvido, o professor escolherá um 35

6 índice mínimo de participação e o modelo apresentará a quantidade mínima e máxima de participantes. O Estudo de Caso consiste em realizar debates educacionais por meio de um sistema típico de bate-papo, variando o número de participantes. A hipótese da pesquisa será confirmada se as estimativas do modelo quanto ao número de participantes, dado o índice de participação, estiverem dentro de um grau de precisão. 6. Conclusões Seguindo a metodologia prevista e realizando os estudos propostos, a pesquisa gerará muitas informações a serem avaliadas, e assim verificar se é possível construir um modelo para atingir o objetivo de poder estimar o número ideal de participantes. O modelo permitirá aos professores separar os bate-papos educacionais em sessões com quantidades de participantes ideais. Isso possibilitará uma melhor avaliação da participação do aluno na educação à distância e possivelmente uma melhora na qualidade da aprendizagem. Referências Bibliográficas Cappé, O. (2001) Ten years of HMMs, acessado em 02/11/2011. Fuks, H.; Pimentel, M. (2009) Studying Response-Structure Confusion in VMT. In: G.G. Stahl. (Org.) Virtual Math Teams.: Springer Science+Business Media, p Fuks, H., Pimentel, M. & Lucena, C.J.P. (2006) R-U-Typing-2-Me? Evolving a chat tool to increase understanding in learning activities. International Journal of Computer- Supported Collaborative Learning, Volume 1, Issue 1. ISSN: (Paper) (Online). Springer: Mar pp Mühlpfordt, M., & Wessner, M. (2005). Explicit referencing in chat supports collaborative learning. In G. Stahl & D. Suthers, (Eds.), Proceedings of Computer- Supported Cooperative Learning (CSCL) 2005 (pp ). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Pimentel, M., Fuks, H., & Lucena, C.J.P. (2003). Co-text loss in textual chat tools. Fourth International and Interdisciplinary Conference on Modeling and Using Context (CONTEXT 2003), Stanford, CA. p Prado, D. (1999). Teoria das Filas e da Simulação. Belo Horizonte: Editora de Desenvolvimento Gerencial. Wainer, J. (2011). Experimento em Sistemas Colaborativos. In: Sistemas Colaborativos. Elsevier. 36