Uma Aplicação de Ensino Orientada a Agentes na Internet

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1 1 de 5 22/7/ :14 Uma Aplicação de Ensino Orientada a Agentes na Internet Adriana Soares Pereira Cláudio Fernando Resin Geyer Resumo Este trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento dos aspectos psico-pedagógicos inseridos no ambiente AME-A (Ambiente Multiagente de Ensino-Aprendizagem) [3]. Este ambiente é composto de agentes autônomos que operam de forma concorrente. Os agentes trabalham como um grupo de especialistas com diferentes capacidades colaborando para resolver o difícil problema de ensinar e aprender. Para prover um ensino individualizado, isto é, adaptado ao perfil do aprendiz, propõe-se a seleção de estratégias de ensino com o intuito de identificar a que conduzirá a uma aprendizagem mais efetiva. 1. INTRODUÇÃO O ensino à distância está crescendo e se popularizando cada vez mais com o advento da Internet. Muitas pessoas estão buscando este tipo de ensino para aperfeiçoarem seus conhecimentos, devido à forma interativa e atrativa que hoje está disponível na WWW. O ensino à distância faz uso na atualidade de tutores inteligentes ou de ambientes de ensino-aprendizagem, que buscam principalmente se adaptarem ao usuário, preocupando-se em atingir objetivos de aprendizagem individuais. Este trabalho enfatiza os aspectos de adaptação e aprendizagem do usuário, buscando utilizar ferramentas de inteligência artificial e o uso da tecnologia de agentes para contribuir no desenvolvimento e na construção de um ambiente de ensino inteligente. 2. DEFINIÇÃO DO AMBIENTE AME-A O projeto AME-A [1] é um ambiente que ensina e aprende, e tem como objetivo geral, o estudo, desenvolvimento e implementação de novas metodologias para apoiar a construção de ambientes multiagentes interativos, adaptativos às necessidades dos seus usuários. Entre as características do ambiente pode-se citar: Aprendizagem Estática, a qual é utilizada para classificar o aprendiz entre N possíveis modelos psico-pedagógicos e para determinar entre as M possíveis estratégias de ensino a que melhor se adapta ao mesmo; Aprendizagem Dinâmica, a qual é realizada durante a interação com o aluno e será utilizada para corrigir falsas concepções a respeito do usuário inferidas pelos demais agentes atuantes no processo de ensino-aprendizagem. A figura 1 mostra a funcionalidade do ambiente AME-A.

2 2 de 5 22/7/ :14 Figura 1. AME-A Ambiente Multiagente de Ensino-Aprendizagem 3. AGENTES MODELA_APRENDIZ E SELECIONA_ESTRATÉGIA Depois do estudo do modelo AME-A, foram escolhidos dois agentes para serem modelados e estudados neste trabalho: o agente Modela_Aprendiz e o agente Seleciona_Estratégia. O agente Modela_Aprendiz identifica o nível de conhecimento do aprendiz, seus objetivos de aprendizagem, motivação e as suas características psico-pedagógicas. Para determinar as características psico-pedagógicas que interferem no processo de ensino e aprendizagem, optou-se pelos estudos do psicólogo Carl Jung [1], o qual classifica as pessoas em tipos psicológicos, de acordo com características pessoais, hábitos, preferências e iniciativas de cada indivíduo. Assim, Jung classifica os indivíduos em 4 pares opostos, onde é analisado um grupo de características pessoais, conforme mostrado na tabela 1. Atitude Reação 1 Reação 2 Energia: como uma pessoa é energizada Extrovertido Introvertido Atenção: como uma pessoa dedica atenção Sensitivo Intuitivo Decisão: como uma pessoa decide Emotivo-Sentimental Racional-Pensador Vivência: estilo de vida que a pessoa adota Perceptivo Filosófico-Julgador Tabela 1. Tipos Psicológicos

3 3 de 5 22/7/ :14 A partir das definições de Jung, as psicólogas Myers-Briggs [2,3] determinaram perfis psicológicos pelas combinações dos 4 pares formando 16 tipos diferentes de personalidades. Essa abordagem foi adotada para a modelagem do aprendiz no ambiente AME-A. A tabela 2 mostra alguns desses perfis. SIGLA ENERGIA ATENÇÃO DECISÃO VIVÊNCIA 1 ESFP Extrovertido Sensitivo Emocional Perceptivo 2 ENRJ Extrovertido Intuitivo Racional Julgador 3 INFP Introvertido Intuitivo Emocional Perceptivo 4 ISRJ Introvertido Sensitivo Racional Julgador Tabela 2. Perfis Psicológicos Através de um questionário que é dado ao aprendiz no início do curso, o agente Modela_Aprendiz verifica em qual dos perfis o aluno se enquadra. Essas informações que caracterizam o aluno são passadas para o agente Seleciona_Estratégia. Para cada perfil, foram definidos métodos de ensinar e características relevantes. Para o tipo 1 tería-se, por exemplo: Mostrar o mesmo conteúdo de diversas maneiras porque gostam de variedade e ação; Não necessitam ser incentivados a continuar seu trabalho, pois são persistentes; Gostam de trabalho em grupo; São curiosos em conhecer a totalidade sobre o trabalho. As características definidas acima para cada perfil foram definidas com base em informações encontradas em [2,3] onde são apresentados os resultados das pesquisas a respeito dos perfis psicológicos. Durante a interação do aluno no ambiente, o agente pode mudar o perfil do aluno, caso perceba alguma modificação no comportamento do aluno, e informa ao agente Seleciona_Estratégia. O agente Seleciona_Estratégia tem como objetivo selecionar estratégias de ensino para cada modelo de aluno, verificar os objetivos de aprendizagem, e informar ao agente Conduz_Aprendizagem as estratégias selecionadas. O agente Conduz_Aprendizagem busca o material e o apresenta ao aluno, e fornece informações sobre o objetivo de aprendizagem para o agente Conduz_Prática, o qual apresenta um material de avaliação correspondente. O agente chamado Analisa_Aprendizagem analisa e verifica se o aluno está aprendendo corretamente, e informa ao Seleciona_Estratégia. Caso o aluno não estiver aprendendo, o agente seleciona outra estratégia de ensino. O agente Seleciona_Estratégia muda a estratégia para determinado aluno quando o agente Modela_Aprendiz, ou o agente Analisa_Aprendizagem, informar alguma alteração na aprendizagem, motivação e personalidade do aluno.

4 4 de 5 22/7/ :14 O agente Seleciona_Estratégia escolhe uma estratégia inicial. Uma estratégia possui várias táticas, as quais são enviadas para o agente Conduz_Aprendizagem e este utiliza-as no momento conveniente. Para os tipos de estratégias de ensino adotou-se entre várias bibliografias pesquisadas, as encontradas em [4], pois estas possuem resultados mais expressivos em relação aos objetivos deste trabalho. Conforme [4], as estratégias podem ser vistas como esquemas de planos que definem formas de apresentar o material instrucional ao aluno. As estratégias constituem conhecimento sobre como ensinar, ou seja, como gerar uma seqüência de táticas de ensino para apresentar com sucesso um determinado tópico a um determinado aluno. Algumas das estratégias definidas para este trabalho são: o Método Socrático (o tutor ensina o aluno através de uma abordagem de exposição indireta); Método Coaching (emprega atividades de entretenimento, como jogos); Método Case-based teaching (permite que o processo de ensino/aprendizagem aconteça através de problemas colocados e resolvidos pela adaptação de soluções previamente apresentadas de problemas similares); Método de Ensino baseado em ambientes exploratórios (ensina utilizando ambientes de simulação de situações, de experiências e ambientes exploratórios); Método Reativo (as lições reagem às questões e hipóteses do aluno, simulando os efeitos das idéias do estudante e apresentando suas implicações baseadas em regras previstas); Método Colaborativo (o tutor age como um participante na interação com o aluno e ajuda-o a esclarecer suas idéias, extraindo seu próprio conhecimento nos momentos certos). Muitos sistemas tem mais de uma estratégia. Isso ocorre porque os sistemas geralmente tem mais de um objetivo, princípios diferentes de instruir, diferentes métodos de estruturar o conhecimento, e assim por diante. Tendo em vista essa abordagem, neste trabalho o agente Seleciona_Estratégia, constrói uma estratégia híbrida com base em características do aluno e características das estratégias que se enquadram para um determinado perfil de aluno. As estratégias são compostas de táticas. Algumas táticas definidas são: a - Mostrar um exemplo usando uma situação similar; b - Mostrar exemplos relacionados sem nenhuma explicação; c - Mostrar ao aluno sucessivas questões para ele poder analisar hipóteses, descobrir contradições e fazer inferências corretas; d - Simular situações para levar o aluno a construir total ou parcialmente os conceitos que estão sendo ensinados. Para o material de ensino (domínio do conhecimento) será criada uma base de dados, onde o material estará armazenado sob a forma de diferentes mídias (vídeo, texto, gráfico, áudio, ), as quais serão utilizadas para a apresentação do mate-rial de ensino, por exemplo, conceitos gerais, conceitos mais abrangentes, exemplos, mensagens, alertas, gráficos, tabe-las, etc. Após a seleção da estratégia, o agente Conduz_Aprendizagem irá montar o curso para o aluno, conforme estra-tégia e táticas definidas. 4. CONCLUSÕES Atualmente as pesquisas em Sistemas Tutores Inteligentes ou ambientes de ensino-aprendizagem, preocupam-se com a construção de ambientes cooperativos que possibilitem um aprendizado mais eficiente. Utilizando a tecnologia de agentes, pode-se proporcionar ambientes que determinam uma abordagem mais adaptável às necessidades e características individuais do aprendiz durante a sua interação, sendo esta uma característica fundamental do ambiente AME-A. Para a validação dos agentes está sendo criado um material de ensino sobre Probabilidade, validação esta, que permitirá aprimorar o desenvolvimento do ambiente AME-A e contribuir para a evolução do estado da arte na área de Educação à Distância. AGRADECIMENTOS

5 5 de 5 22/7/ :14 Agradeço a Universidade de Cruz Alta, pelo suporte financeiro a esta pesquisa; e a professora Carmen D'Amico, pelo apoio neste trabalho. REFERÊNCIAS [1] D'amico, C. B; Viccari, R. M.; Alvares, L.O. A Framework for Teaching and Learning Environments. In: Simpósio De Informática Na Educação, VIII, 1997, São Paulo, SP. Anais [2] Consulting Psychologists Press Inc. Working out your Myers Briggs Type. Disponível por WWW em: (Abr de 1998) [3] Brightman, H. J. GSU Master Teacher Program: On Learning Styles. Disponível por WWW em: (Abr de 1998) [4] Giraffa, L.M.M. Seleção e Adoção de Estratégias de Ensino em Sistemas Tutores Inteligentes. Exame de Qualificação.Porto Alegre Instituto de Informática, UFRGS, 1997.

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