IV Congresso RIBIE, Brasilia 1998 HACIA UM AMBIENTE DE APRENDIZAGEM HIPERMÍDIA ADAPTATIVO NO WWW Miguel R. Flores Santibañez - Clovis Torres Fernandes E-mail: {raymundo, clovis}@comp.ita.cta.br Os softwares educativos devem estar disponíveis no WWW para facilitar sua distribuição e acesso promovendo uma aprendizagem cooperativa. Propõe-se um ambiente integrado de aprendizagem adaptativo inteligente, onde o professor seja capaz de gerar sua própria aplicação adaptada a seus requerimentos educacionais, permitindo-lhe implementar exemplos e probas em forma dinâmica e fazendo uso de agentes para complementar a aprendizagem. Um modulo hipermídia adaptativo que permita apresentar ao usuário a informação que mais adequa-se a seu perfil intelectual, assim como uma interface adaptativa agradável para a aprendizagem. A reusabilidade será suportado pelo desenho modular de seus componentes. No desenvolvimento do ambiente hipermídia usa-se a metodologia OOHDM. 1) Introdução Uma das aplicações mais avançadas das tecnologias emergentes são os sistemas hipermídia que promovem um alto nível de envolvimento do aprendiz com o conteúdo instrucional permitindo a cada aprendiz construir suas próprias relações entre idéias facultando o entendimento de conteúdos estudados e construir progressivamente seu próprio conhecimento. Os sistemas hipermídia possuem aspectos relevantes que pode significar um salto qualitativo na educação: capacidade de individualizar a aprendizagem, trabalho cooperativo, facilidade de manipular as informações armazenadas em diferentes medias propiciando um aprendizagem multisensorial, desenvolvimento de espírito crítico e novas perspectivas para o trabalho do professor. Por tanto os sistemas hipermídia educativos constituem-se em um novo paradigma educacional surgindo ambientes otimizados especialmente criado para o aprendizagem em termos modernos, rico em recursos, que possibilite ao aprendiz a construção do seu conhecimento segundo o seu estilo individual de aprendizagem, permitindo aos professores adotarem atitudes não diretiva aumentando a capacidade criativa dos aprendizes, não mais ser um mero transmissor de conhecimento e sim um guia, um mediador, um parceiro do aprendiz na busca e na interpretação crítica da informação. A tarefa da educação é o desafio da rapidez em aprender e a renovação do aprendido. A lógica didática moderna transforma o saber ensinar em saber aprender. Os software educativos são geralmente ambientes fechados no qual não é possível
modificar seu conteúdo. Consequentemente, o professor adota uma atitude passiva. A decisão a tomar é, usar o programa ou não, e a possibilidade para incorporar seu próprio critério não existe. 2) Ambiente de desenvolvimento Na atualidade os ambientes de aprendizagem hipermídia estão centrados para resolver problemas específicos, existindo trabalhos independentes em ensino/aprendizagem no WWW, sistemas hipermídia adaptativos tanto para o professor como para o aprendiz, uso de mapas conceituais para representação do conhecimento, reusabilidade de software, agentes de busqueda de informação no WWW, disponibilizar exemplos, exercícios é probas em forma dinâmica e software educativo independente do domínio. Neste contexto apresentamos as vantagens integradas ou facilidades que brindam estos software educativos estudados, com o propósito de obter uma ferramenta com mais ampla cobertura. O Object-Oriented Hypermedia Design Method (OOHDM) é um método integrado para construir aplicações hipermídia que tem quatro atividades: Modelo do domínio ou conceptual, projeto navegacional, projeto de interface abstrata é implementação [Schwabe95]. Este método será usado para construir o ambiente hipermídia. Neste paper apresenta-se um ambiente de aprendizagem hipermídia inteligente integrado e adaptativo no WWW, com as seguintes caraterísticas: Um ambiente hipermídia aberto no qual o professor interatua com o sistema projetando cursos hipermídia independente do domínio de conhecimento segundo suas próprias estratégias pedagógicas de ensino, alem disso construir um roteiro no hiperespaço que facilite o processo de aprendizagem do aprendiz, isto permitirá elaborar as diferentes avaliações ao aprendiz. Mapas conceituais: É uma ferramenta única para organizar, apresentar e comunicar uma ampla variedade de domínio de conhecimento. A representação dos conceitos referentes a um assunto é na forma de um grafo orientado, onde cada nó contém o nome de um conceito e cada arco entre dois conceitos indica o relacionamento existente entre eles. A ferramenta de mapeamento conceptual será integrada no WWW [Zeiliger96], [Gaines96]. Avaliação: Do conhecimento do aprendiz sobre um conceito, determina o porcentagem de conhecimento que suponha-se tem o aprendiz em base a sua navegação sobre os nós do hiperespaço; periódicas de exercícios segundo o desenvolvimento do curso, as respostas do aprendiz são comparados com as respostas corretas armazenadas na base de dados; integral do aprendiz, utiliza-se esta informação para trocar o nível de navegação e categoria cognitiva do aprendiz [Gutiérrez95]. Esta ferramenta de navegação serão integrada no WWW. As avaliações periódica de exercícios e integral do aprendiz serão adaptadas ao aprendiz de acordo a seus características de aprendizagem ajudando-lho no processo de adquisição do conhecimento. O conteúdo das avaliações serão elaboradas em forma dinâmica.
Interface Adaptativa: Consideram-se as preferencias do aprendiz (professor) nos diferentes meios de apresentação de informação (vídeo, animação, sonido, etc.) e acima de seus parâmetros dos mesmos (cores, contrastes, etc.) adequando-lha a suas habilidades audiovisuais tão importantes no aprendizagem dentro do mundo moderno, permitindo ademais uma comunicação interativa utilizando a WWW e Java para sua implementação [Hook96], [Brusilovsky96a]. Conteúdo adaptado ao aprendiz: Encarga-se de decidir que parte do domínio serão acessível de acordo a sua capacidade ajudando-lho a estruturar seu progresso dinâmico a través das diferentes fases de aprendizagem, ademais provê um suporte de navegação que adapta a informação apresentada ao nível de conhecimento do aprendiz sugerindo o melhor enlace a seguir [Brusilovsky96b], [Linard96], [Mathe94]. Reusabilidade de software: A construção de ambientes devem ter consideração aspectos de reusabilidade de software que permitirão a criação de novas aplicações usando software desenvolvido previamente, isto reduzirá o tempo e custo de desenvolvimento de software. A principal meta desta técnica é para melhorar a qualidade e a produtividade do software [Arruarte96]. Aprendizagem desde a WWW: Existe similaridade na estrutura nó-enlace de ambientes hipermídia tais como o Web e modelos cognitivos do aprendiz (modelos de como as pessoas adquirem, armazenam, e recuperam conhecimentos ou conceitos). O Web provê uma apropriada plataforma para trabalho em grupo, uma ferramenta de busqueda de informação e um médio para publicação de projetos, promovendo um aprendizagem cooperativo [Brusilovsky96b], [Eklund96], [Alexander95]. Agentes de busqueda na WWW: O WWW é descentralizado, dinâmico e diversificado; a navegação algumas vezes torna-se difícil e encontrar informações pode ser um desafio. Como o Web continua a crescer, os usuários precisam passar por muitos links para encontrar o que realmente estão desejando, sendo assim os usuários passaram a depender de alguma ferramenta de busca para auxiliar na filtragem de informações do Web. Agentes para o Web são conhecidos como aranhas (spiders) ou andarilhos (wanderers), são agentes de software que atravessam o espaço de informações do WWW seguindo links de hipertextos e buscando documentos Web através do protocolo padrão HTTP. Os agentes ou assistentes inteligentes sustitúem a presença física das pessoas em fazer trabalhos específicos no WWW. Os agentes são entidades autônomas, robustas, de alta interatividade com outros agentes isto permite a implementação de sistemas multi-agentes abertos no WWW e capazes de manipular com seguridade informação privada. O professor com ajuda de seu agente buscará informação no WWW para complementar os diferentes tópicos que tem seu curso hipermídia, o agente estarão constantemente atualizando e disponibilizando informação a os aprendizes através de seus agentes ajudando à atividade educativa do professor e aprendizes[cheong95]. 3) Conclusão
O ambiente de aprendizagem hipermídia inteligente integrado e adaptativo permite a criação de cursos independentes hipermídia para o domínio de conhecimento, fazendo uso de mapas conceituais para representação do domínio de conhecimento, e disponível no WWW, para facilitar sua distribuição e acesso promovendo um aprendizagem colaborativo. O softwre permite ao professor implementar exemplos, exercícios e probas em forma dinâmica, usando software de agentes para ajudar à atividade educativa. Um modulo hipermídia adaptativo que permita apresentar ao aprendiz a informação adequada com seu perfil intelectual, assim como uma interface personalizada agradável para o aprendiz. A reusabilidade deste software para criar novas aplicações, será suportado por o desenho modular de seus componentes isto reduzira o tempo e custo de desenvolvimento de software, melhorando sua qualidade e produtividade. No desenvolvimento desta aplicação hipermídia usa-se o Object-Oriented Hypermedia Design Method (OOHDM). Para futuros trabalhos estudara-se o uso da tecnologia de agentes no WWW para uma ajuda mais eficiente no processo educacional. REFERÊNCIAS [Alexander95] Alexander, S. Teaching and Learning on the World Wide Web. Institute for interactive Multimedia, University of Sydney. http://www.scu.edu.au/ausweb95/papers/education2/alexander/ [Arruarte96] Arruarte, A.; Elorriaga, J. Fernández-Castro, I.; Ferrero, B. Knowledge Reusability: Some experiences in Intelligent Tutoring Systems. Lengoaiak eta Sistema Informatikoak, Informatika Fakultatea. Spain. http://advlearn.lrdc.pitt.edu/its-arch/papers/arruarte.html [Brusilovsky96a] Brusilovsky, P.; Schwarz, E.; Weber, G. A Tool for Developing Hypermedia-Based ITS on WWW. ITS 96 http://advlearn.lrdc.pitt.edu.its-arch/papers/brusilovsky.html [Brusilovsky96b] Brusilovsky, P.; Schwarz, E.; Weber, G. ELM-ART: An Intelligent Tutoring System on World Wide Web. ITS 96 http://www.informatik.unitrier.de/~schwarz/its96.html [Cheong95] Cheong F. Internet Agent: Spiders, Wanderers, Brokers, and Bots. New Riders. Publishing Professional. http://www.mcp.com/306472151969881/cgi-bin/bag?isbn=1-56205-4 [Eklund96] Eklund, J. Integrating the Web and Teaching of Technology: Cases across two universities. Faculty of Education, University of Sydney. http://www.scu.edu.au/ausweb96/educn/eklund2/paper.html [Gaines96] Gaines Brian, R.; Shaw Mildred L. WebMap: Concept Mapping on the Web. Knowledge Science Institute, University of Calgary http://www.w3.org/pub/conferences/www4/papers/134/ [Gutierrez95] Guitierrez, J.; Perez, T.; Lopisteguy, P.; Usandizaga, I. Sistemas
[Hook96] [Linard96] [Mathe94] [Schwabe95] [Zeileger96] Tutores Inteligentes: Una forma de Conseguir Sistemas Hipermedia Educativos. CAEPIA 1995. http://sisx04.si.echu.eshyperpublicaciones/caepia95/caepia95.sht ml Hook, K.; Espinoza, F. A WWW Interface to an Adaptive Hypermedia System. School of Cognitive Science at Sussex University http://www.sics.se/~espinoza/pages/paam_submission.html Linard M.; Zeiliger, R. Designing a navigational support for an educational software. CNRS-IRPEACS. France. http://www.irpeacs.fr/papers/rz/artmosc.htm Mathe N.; Chen, J. A User-Centered Approach to Adaptive Hypertext based on an information Relevance Model. NASA Ames Research Center. http://ic-www.arc.nasa.gov/ic/projects/aim/um94/cidum94.html Schwabe, D.; Rossi, G. The object-oriented hypermedia design model. Commun. ACM, 38, 8,p.45-46 Aug. 1995. Zeiliger, R.; Reggers, T.; Peeters, R. Concept-Map Based Navigations in Educational Hypermedia: A case study. ARTEM 96. http:// www.irpeacs.fr/~zeiliger/artem96.htm