Um Modelo Arquitetural Baseado em Projetos Colaborativos para Salas de Aula do Futuro
VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017
Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017)
PB-SmartClass: Um Modelo Arquitetural Baseado em
Projetos Colaborativos para Salas de Aula do Futuro
Rafael de Amorim Silva¹, João Gabriel G.V. Nova¹, Rubem F.S. Vasconcelos¹,
Ivo A.A.R. Calado², Kalinka R.L.J.C. Branco3, Rosana T.V. Braga3
¹ Instituto de Computação – Universidade Federal de Alagoas (UFAL) Caixa
Postal 61 – 57.300970 – Maceió – AL – Brasil
² Instituto de Computação – Instituto Federal de Alagoas (IFAL) Palmeira dos
Índios – AL Brasil
Instituto de Ciências Matemáticas e Computação – Universidade de São Paulo
(USP) São Carlos – SP Brasil
{rafael, jgg, rfsv}@ic.ufal.br, ivo.calado@ifal.edu.br, {kalinka,
rtvb}@icmc.usp.br
Abstract. The traditional teaching method has provided a low outcome of
students in the teaching-learning process, due to factors as lack of practical
activities, non personalized learning, centralized teaching, among others.
Therefore, it is essential to propose alternatives that engage and include the
student in the learning process, implementing features from a future classroom.
This paper identifies such essential features and proposes a collaborative
project-based architectural model called PB-SmartClass. This model
incorporates intelligent devices that work with networks of connected objects
(IoT) in addition to encompass aspects such as immerse collaboration, project-
driven classes, and content personalization, providing an independent and
autonomous learning and creating an optimized environment, attractive and
involving for students and teachers.
Resumo. O método de ensino tradicional tem proporcionado um baixo
rendimento dos alunos no processo de ensino-aprendizagem, devido a fatores
como falta de atividades práticas, aprendizado não personalizado, ensino
centralizado, entre outros. É necessário, portanto, propor alternativas que
engajem e insiram o aluno no processo de aprendizado, identificando
características inerentes a uma sala de aula do futuro. Este artigo identifica as
características essenciais de uma sala de aula de futuro e propõe um modelo
arquitetural de automação baseada em projetos colaborativos denominada
SmartClass. Tal modelo incorpora dispositivos inteligentes projetados para
funcionar em redes de Internet das Coisas, visando criar um ambiente
otimizado, atrativo e engajador para alunos e professores. Do lado pedagógico,
será aplicado o modelo Project-Based Learning já que nosso enfoque será em
aulas cujas disciplinas possam utilizar-se de projetos em que os alunos precisam
de mínimo auxílio do professor e possam ter um aprendizado independente e
autônomo com auxílio dos módulos da Smartclass.
Nos últimos 5 anos, a indústria e os grandes centros de pesquisa têm desenvolvido
novas tecnologias de informação e comunicação para operarem no contexto de IoT
(Internet das coisas). Esta rede IoT permite que inúmeros dispositivos, autônomos e
DOI: 10.5753/cbie.wcbie.2017.1244 1244
Não há ainda como definir quais componentes tecnológicos e educacionais formarão o conceito destas salas. 2. agora. monitoramento de dados biológicos dos pacientes em hospitais. este artigo investiga e propõe um modelo arquitetural de automação com o foco na criação de uma sala de aula que utiliza recursos computacionais inteligentes. identificação e localização. Neste caso. aumentando o engajamento dos alunos em sala e permitindo uma maior utilização dos recursos computacionais imersos na rede IoT. com deficiências educacionais a serem tratadas de um jeito específico.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) com capacidade de percepção. é necessário a investigação e escolha de uma abordagem mais eficiente de ensino e aprendizagem. A Seção 6 apresenta as considerações finais do artigo. A abordagem tradicional de ensino em uma sala de aula limita o aprendizado do aluno. Trabalhos Relacionados As salas de aula do futuro são um conceito recente do modelo ideal de sala de aula para as próximas gerações de estudantes. como um indivíduo com características únicas. alguns fatores deverão fazer parte deste conceito [3]: (i) a integração total da tecnologia digital. descrevendo o modelo arquitetural baseado em projetos colaborativos. a fundamentação teórica necessária para a compreensão das características inerentes a uma sala de aula de futuro é descrita. incentivando seu engajamento durante as aulas. A Seção 4 apresenta a proposta deste artigo. reunir tais dispositivos e fazê-los operar em um ambiente sendo gerenciados por um sistema inteligente torna-se um grande desafio. compartilhem informações sobre seus estados e permita inferir novos conhecimentos baseados em suas interações [1]. Este artigo é estruturado da seguinte maneira. Além disso. A criação de tal sala torna mais proveitosa a experiência do ensino. identificação e localização de objetos de aprendizado em salas de aula. No contexto educacional. já que salas de aula devem ser preparadas e automatizadas apropriadamente. Além do fato de termos que automatizar o ambiente. Na Seção 3. a problemática é apresentada e discutida. 1245 . substituindo ferramentas atuais como o papel. sendo um tema ativo e largamente pesquisado nos últimos anos. enfatizando-se a modelagem computacional. é fundamental que haja um sistema que trate um aluno de forma individualizada. dando espaço para abordagens como micro learning. pois. processamento. etc. Em virtude desta problemática. onde ele possa ter acesso rápido a conteúdos de diferentes fontes. os quatro componentes principais do modelo SmartClass são apresentados. (ii) mudança na forma de se transmitir o conhecimento. Entretanto. active learning. veículos que se comunicam para alertar possíveis problemas em uma dada região. O propósito deste modelo é proporcionar ao aluno uma sala de aula que ofereça uma experiência de aprendizado maior. o usuário poderá aprender um determinado assunto de acordo com suas próprias limitações e também sob a perspectiva de diversos educadores. A Seção 5 apresenta um estudo de caso de como funcionaria tal modelo arquitetural em um ambiente real de sala de aula. já que não é personalizado [2]. Na Seção 2. Exemplos incluem dispositivos que captam inúmeras informações do ambiente em plantas de fábricas. utilizando específicas tecnologias de informação e comunicação. eletrodomésticos que compartilham informação sobre situações específicas em uma casa inteligente.
os autores em [5] investigam uma sala de aula virtual aplicável para pessoas com deficiências físicas. Tais autores investigam os fatores norteantes da adoção de mobile learning por autodidatas. mas sim difundido em redes sociais virtuais ou em colaboração com outras instituições. Os autores em [6] investiga os desafios e oportunidades em se aplicar dispositivos móveis como ferramenta do processo de ensino-aprendizagem no ensino básico norte americano. Os autores em [7] desenvolvem um sistema de aprendizado ubíquo baseado em simulações computacionais chamado EDISON.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) project-based learning. crenças e percepções sobre o ensino e aprendizado utilizando tais tecnologias. responsáveis por preparar estudantes para o aprendizado em salas de aula do futuro e permitindo que grupos de estudantes colaborem e descubram conceitos específicos de probabilidade. alguns autores [10][11] têm pesquisado sobre a eficiência do aprendizado ativo em contextos educacionais. Tais estudos citados acima demonstram a importância deste tipo de aprendizado na aplicação das aulas atuais e futuras. (v) transparência. especificamente surdas. entre outras. definindo a própria busca do aluno para formar o seu conhecimento. além de analisar informações sobre a percepção dos estudantes nos anos finais de mestrado de uma respectiva universidade. Os autores em [8] investiga o nível de inclusão destes dispositivos móveis em salas de aula universitárias. Já os autores em [11] investigam a eficiência de interfaces de usuários tangíveis. transformando estas em um aprendizado mais dinâmico. elaborando um aprendizado através de um método bilingue. Os autores em [10] desenvolvem um estudo para compreender a aplicação do ensino invertido convencional para contribuir com o ensino em sala de aula. Um dos métodos seria a utilização de ambientes virtuais de aprendizagem. técnicas e abordagens pedagógicas para reduzir o desinteresse e a desmotivação dos alunos em salas de aula que aplicam o modelo tradicional de ensino. percebe-se um esforço considerável no estudo e aplicação de novos métodos. pais e instituições. proporcionando a transição das salas de aula baseadas em espaços físicos para salas de aula virtuais. professores. interativo e divertido. Nos últimos anos. Esta investigação sugere que a leitura e suporte para pessoas autodidatas em sistemas de ensino a distância híbrido ainda seja carente de pesquisas. permitindo que o conhecimento não seja apenas repassado em salas físicas. 1246 . estimulando a cooperação entre alunos. Os autores em [9] defedem a ideia de um aprendizado híbrido. conectando o aprendizado online com sessões presenciais. específico para apoiar usuários no aprendizado de dinâmica de fluídos computacionais. Os autores em [4][5] discutem tal tópico em detalhes. Enquanto que o autor [4] elabora uma ferramenta com características aperfeiçoadas para que palestrantes e aprendizes possam colaborativamente interagir com participantes em uma sala de aula virtual baseada na Web. Tal estudo investiga aspectos como mudanças nas atitudes dos professores. (vi) o autodidatismo. e (vii) lugar. (iv) Conectividade. Ambos os métodos permitem inúmeras facilidades no aprendizado de usuários comuns ou deficientes. identificando fatores chave e a efetividade das estratégias de aprendizado e ensino para desenvolver um modelo de ensino invertido mais aprimorado. Os autores em [6][7][8][9] defendem o uso de dispositivos móveis como a principal ferramenta de aprendizado nas salas de aula do futuro. ultrapassando as barreiras físicas das salas de aula e estimulando a ubiquidade do aprendizado. Por outro lado. (iii) gamificação das aulas.
Portanto. como colaboração. (iii) a experiência e participação em projetos de sala de aula. destacam-se [12][13]: (i) Ensino subjetivo . Para isso. dificultando o alinhamento necessário entre os estudantes e os trabalhos da literatura.Aumentar a eficiência da Gestão em Sala de Aula e fora para que. utilizando específicas tecnologias de informação e de comunicação. 3. consistente [14]. Nesta nova estratégia. personalização e automação. (iii) Colaboração Imersiva. tanto da instituição e professores quanto dos alunos.O ensino nas escolas e faculdades é subjetivo. e (iv) Ambientes envolventes. contribuindo com o estudo em questão.Utilizar a abordagem de projetos para o amadurecimento dos usuários em questão. o professor deve instruí-los apenas o necessário para que os alunos 1247 . (iv) Gestão Ineficiente em Sala de Aula . a ideia é que os estudantes tenham a oportunidade de aprender o conteúdo das disciplinas por meio de protótipos e projetos das mesmas.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) Embora as salas de aula do futuro projetem ambientes mais ativos. (ii) dados reais e atualizados de experiências em campo. promovendo um relacionamento entre ambos. (ii) Processo de Análise Demorada . pois cada grupo de professores ensinam uma disciplina da sua forma. colaborativos e cooperativos. Para que tal estratégia seja realizável. de forma autônoma. (ii) Personalização de Conteúdo.Com o evidente nível de desmotivação presente nos alunos em aulas expositivas e meramente teóricas. permitindo a obtenção de um conteúdo mais atualizado e global.Experimentos científicos podem ser analisados. o professor deverá disponibilizar o conhecimento necessário para que seus alunos possam desenvolver os projetos aplicados em sala de aula. haja um engajamento maior de aluno e professor. Proposta Levando-se em conta os problemas citados na seção anterior. (iii) Imaturidade dos Usuários . o processo de ensino-aprendizagem aplicado nas escolas e universidades do Brasil ainda não se beneficia da experiência educacional de outras instituições e da prática do aprendizado ativo apropriadamente. define-se quatro pilares do conceito SmartClass: (i) Aulas dirigidas a Projetos. além de aprender junto com suas limitações. Dentre os problemas existentes nas salas de aula tradicionais.1 Principais Componentes O conceito de Sala de Aula de Futuro definido pelos autores deste artigo baseia-se na ideia de uma plataforma interativa online conectada a uma gama de dispositivos IoT. e (iv) Engajamento de alunos e professores. tornando o aprendizado mais empírico e portanto. utilizando recursos que permitam um usuário a programar suas participações nas atividades destes projetos. aumentando a produtividade destes através de uma gestão eficiente. Esta sala de aula permitirá: (i) um ensino alinhado com diversas instituições de referência. as salas de aula atuais e futuras ainda não levam em conta um aprendizado baseado em projetos que integre todos os aspectos citados nos trabalhos anteriores. Aulas dirigidas a Projetos . através dessa gestão. este artigo propõe a criação de uma sala de aula que utiliza recursos computacionais inteligentes para tornar a experiência de ensino mais rica. o que possibilita uma colaboração mais imersiva. Tal ambiente permitirá que o aluno aprenda um determinado assunto sob a perspectiva de diversos educadores. além da comunicação entre os atores envolvidos nesta experiência. 3. observados em tempo real.
fazendo com que os alunos tenham acesso a dados de profissionais que utilizam-se dos conhecimentos que estão sendo desenvolvidos em sala de aula na prática.2 Modelo Arquitetural O modelo arquitetural proposto neste artigo utiliza os pilares citados na Seção 3 e incorpora sete módulos para a formação de um sistema integrador educacional. Busca-se a conectividade entre alunos. aprendendo na prática os conteúdos necessários para suas disciplinas. A colaboração imersiva surge como uma alternativa para que alunos tenham acesso a dados e informações providos de experiências reais para desenvolver seus conhecimentos em determinados assuntos e auxiliá-los em seus projetos. 1248 .um dos maiores desafios de uma sala de aula tradicional é associar aulas teóricas com situações reais onde tais teorias poderiam ser aplicadas. levando a criação de projetos inter-institucionais e troca de informações entre alunos e professores das mesmas. professores e profissionais em campo. os estudantes estariam dispostos em mesas circulares para grupos. Tais ambientes são caracterizados por projeções multimídias 360º (i.Visando um aprendizado dos alunos de forma independente. criando vínculos e conexões com especialistas de áreas que podem ser de seus interesses. criando assim uma experiência de sala de aula que não estaria apenas nas mãos dos tutores. em todas as paredes de uma dada sala de aula).e. A ideia é criar sistemas que avaliem a produtividade e o desenvolvimento dos alunos a ponto de poder indicar exercícios. gerando conexões futuras e maiores experiências por meio de um projeto disciplinar. A conexão entre os módulos é ilustrada na Figura 1. 3. Portanto. Ambientes Envolventes . observando aspectos como crescimento das plantas e qualidade de solo neste ambiente. facilitando a aprendizagem de alunos que não estivessem no mesmo ritmo das aulas e direcionando o ensino para os pontos fracos e que ainda precisam ser explorados pelo aluno. aumentando a sensação de imersão em dados e informações para o aprendizado dos alunos.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) tenham um ponto de partida para fazerem estudos independentes ou desenvolverem seus projetos. as ferramentas seriam baseadas em um sistema de personalização e recomendação de conteúdos para os alunos. o modelo SmartClass visa atingir também outras instituições. Personalização de Conteúdo . mas sim de todos os envolvidos. esta colaboração permite que os alunos aprendam de forma interativa. Sendo assim. Cada mesa circular conteria aparelhos com os quais os estudantes poderiam se conectar com os projetores. dotando de um ambiente tecnológico envolvente que ajudasse a engajar os estudantes no aprendizado. Além disso. não mais em cadeiras individuais. sendo cada módulo descrito a seguir. materiais e projetos que possam otimizar sua aprendizagem. realizando perguntas e tirando dúvidas sobre um assunto discutido em sala de aula.Tais ambientes seriam utilizados nas aulas expositivas ou sessões de projeto. é necessária a criação de ferramentas que auxiliem a aquisição de conhecimento dos estudantes a partir dos dados inferidos com a plataforma [2]. Tal nível de colaboração profunda pode ser exemplificada durante uma aula de biologia marinha. Colaboração Imersiva . Outro exemplo inclui alunos de Agronomia coletando informações de sensores espalhados em uma dada plantação. Não limitando a interação entre alunos. onde os alunos teriam contato com um mergulhador em campo por videoconferência.
além da possibilidade de compartilhamento de telas e arquivos de multimídia. A Sala de Aula Virtual (SAV) é um módulo que consiste de uma plataforma onde alunos e professores podem se conectar para compartilhar material e estudar livremente ou por meio de sessões e aulas. O gerenciador de Projetos (GP) seria o responsável por organizar os grupos e as instâncias de projetos criadas pelos tutores para os alunos. A janela de uma SAV conterá um canal de vídeo e áudio. as instituições conectadas entre si que estiverem disponibilizando as mesmas disciplinas podem compartilhá-las criando assim uma "sala de aula universal". ou seja. equilibrando suas forças e fraquezas para gerar equipes em que a experiência pessoal de cada um seja importante e que todos pudessem adquirir mais conhecimento a partir da atividade.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) Figura 1: Visualização dos módulos da Smartclass O Sistema de Integração Educacional (SIE) funciona como um mediador entre todos os outros módulos e é ele quem detém as informações dos usuários e componentes do sistema. enviando essas informações para os professores se requisitado para auxiliá-lo nas avaliações dos mesmos. Este gerenciador também poderia selecionar estudantes para compor um grupo. Outro conceito que pode contemplado pelas SAVs é o de n-teachers. já que utilizando-se de suas informações ele pode se conectar a estes sistemas e gerar os dados necessários para a personalização e recomendação de materiais e atividades para os alunos. Todos os aparelhos quando necessitarem de informações ou demandas diretamente de outros dos módulos da Smartclass precisarão fazer uma requisição para o SIE que irá validar o pedido e alcançará o módulo necessário pedindo a informação e a retornando para o módulo requisitante. o SIE tem uma forte ligação com os Sistemas de Personalização e Recomendação de Conteúdo. Além de tudo. estudantes podem criar salas de estudo para compartilharem seus arquivos e ideias facilitando o trabalho em grupo a distância. as SAVs iriam analisar o engajamento de alunos e suas conexões. onde alunos de uma instituição podem ter contato com tutores de outra e trabalhar juntos com alunos da mesma. este conceito explica que com o advento da Smartclass alunos não precisariam apenas ter acesso a um tutor em uma sala de aula. Criado por nós. Essa ferramenta poderia ser utilizada juntamente com a ideia de que alunos de diferentes instituições poderiam trabalhar de maneira cooperativa para desenvolver projetos disciplinares. Abrigando também as informações e modelos dos usuários. O GP se 1249 .
facilitando ou dificultando as mesmas para melhor aproveitamento do aluno. Os Ambientes envolventes (AE) propiciam ambientes mais engajadores e estimulantes para o aprendizado. Nas salas de aula atuais não temos muito para engajar o aluno nas atividades que não sejam derivados da própria habilidade de lecionar do professor. se o aluno já está bem familiarizado com assuntos sobre funções de diversos tipos (análise esta vindo de atividades desenvolvidas na plataforma) o SPC automaticamente direciona o aluno para o próximo assunto pertinente de Cálculo. em momentos de estudo. A ideia da criação de um AE é que o aluno se sinta mais engajado em aprender o conteúdo e praticá-lo em sala de aula.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) comunicaria com o SIE que acessaria os dados sobre os alunos e geraria os grupos para o tutor. Sendo assim. sendo estas determinadas pelas atividades que eles efetuam nas plataformas virtuais da Smartclass. o SPC disponibiliza informações que parecem ser mais válidas para o usuário de acordo com seu perfil gerado pelo SIE. quanto do professor que pode receber auxílio desse módulo para selecionar alunos no GP ou até mesmo atividades e projetos de acordo com uma visão geral das proficiências de sua turma. Na nossa perspectiva. O Sistema de Recomendação (SR) seria um módulo fortemente acoplado ao SIE que utiliza-se dos dados neste para gerar modelos de usuários e recomendar atividades. lousas digitais e conexão entre aparelhos pessoais dos alunos. ainda mais levando em conta a possibilidade da criação de grupos compostos por estudantes de diferentes instituições. já que o mais notável atualmente é a perda de tempo que temos em uma sala de aula convencional. como na SAV. os alunos colocariam seus avanços na plataforma do GP onde este analisá-los-ia de acordo com parâmetros que o tutor definiria quando criado um projeto. comumente por meio da tecnologia Bluetooth. é nele que é delimitado o controle dos aparelhos da sala de aula como projetores. materiais e disciplinas para os alunos de acordo com suas fraquezas e forças. Além disso. o GP seria uma ferramenta organizacional indispensável para os projetos em nossa Smartclass. o SPC está analisando seus erros e acertos e automaticamente mudando as questões de atividades de uma determinada disciplina. limites e derivadas. neste caso. Essas mesas deveriam conter pico-células Bluetooth com a capacidade de conectar tanto 1250 . O Sistema Controlador de Multimídia (SCM) é um dos mais básicos e mecânicos da Smartclass. por exemplo: Em uma sessão de estudo de Cálculo na plataforma. levando em conta que o tutor estaria permitindo o acesso dos alunos aos projetores naquele momento. podendo ele aceitar a sugestão. por exemplo. Além disso. Um aluno com as permissões necessárias poderia utilizar seu aparelho pessoal acessando a plataforma do SCM para controlar um projetor para efetuar uma apresentação rápida ou tirar uma dúvida mostrando alguns fatos durante a própria aula. quando efetuando suas atividades e estudos na plataforma. editá-la ou apenas criar os grupos manualmente como preferir. Novamente. uma AE deveria conter mesas redondas onde alunos pudessem sentar juntos e em grupos de discussão. O Sistema de Personalização de Conteúdo (SPC) é um complemento do SR porém. Enquanto o aluno está utilizando a plataforma realizando suas atividades e estudos. o SPC age sem que o usuário perceba. Este sistema definirá as permissões de usuários para utilização dos aparelhos da instituição e fará a ponte entre o dispositivo do usuário com o aparelho a ser utilizado. A importância desse módulo vem da necessidade de otimização do tempo tanto do aluno. o SCM vem como um otimizador de tempo.
Isto é. iniciando pelo Sistema de Avaliação. utilizaremos como estudo de caso um dos micromódulos trabalhados recentemente. 1251 . dando a ele a possibilidade de aprender de acordo com seus próprios padrões. o estudante estaria livre para estudar e praticar aonde ele quisesse. O modo free style. Na Figura 3 apresentamos um pouco da ideia do Sistema de Tutoria com seu diagrama de atividades. computação multimídia e softwares de personalização [7]. A tecnologia deve ser englobada no ambiente escolar para torná-lo mais ativo e motivador. em função de possibilitar que os alunos treinem suas habilidades a partir de exercícios propostos e fragmentos de músicas das quais tiveram dificuldades. não se prendendo a um ambiente de sala de aula. na Figura 2. Neste caso. Cenários de Aplicação Para uma definitiva sala de aula futurística seriam necessárias diversas aplicações em todos os âmbitos do ensino. 4. onde o usuário tocará de maneira livre. gerando assim feedback em partes individuais da música tocada e possibilitando treino nos fragmentos que o aluno sofrer mais dificuldades. o aluno entrará no sistema e poderá usar seu registro para acessar remotamente de onde estiver. pois muitas vezes a infraestrutura do ambiente não suporta determinadas atividades. tendo em vista que os alunos poderiam trocar arquivos e informações muito mais rápido estando conectados em rede e fazer apresentações e tirar dúvidas de maneira mais dinâmica e expressiva com a utilização de projetores durante a aula. utilizando-se de conceitos de computação pervasiva. que são o tutor e evaluative. sendo este um sistema tutor inteligente que utiliza tecnologia vestível para otimizar o aprendizado do aluno em aulas de música. onde o usuário poderá tocar acompanhando a música que será escolhida por ele.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) os aparelhos pessoais dos estudantes (tablets e smartphones) entre si. A diferença está nos outros modos. redes de computadores. Os diagramas de atividades a seguir demonstram de maneira mais específica o funcionamento de alguns dos módulos do sistema em questão. Todos os dados de performance dos alunos são guardados e analisados pelo sistema para gerar melhores exercícios e retirar a prioridade de treinos que já não são tão necessários. 4. Esta aplicação possuirá um menu no qual será possível a escolha de quatro modos diferentes de interações. Pensando nesta problemática.1 Contextualização Esta aplicação baseia-se na ideia de um sistema pervasivo sem necessitar que professores auxiliem o aluno em seu aprendizado. O primeiro modo de interação é chamado de play-along. com nossas ideias uma sala de aula poderia melhorar a discussão entre os alunos e novamente otimizar a produção de sala de aula. Este sistema avalia a performance dos alunos dividindo a música em fragmentos de até 20 segundos. quanto estes com algum outro aparelho de multimídia da sala (aparelhos de som ou projetores). avaliando sua precisão separadamente e depois unificando os resultados. que seria o resumo das atividades do modo evaluative visto pelo lado do sistema. Este seria o sistema que apoiaria o modo evaluative. que utilizarão o histórico do de aprendizagem para sugerir novas músicas e avaliar o desempenho do aluno. inteligência artificial.
O item (iv) corresponde a um headphone que processará o som do sistema utilizando a tecnologia bluetooth. (ii) teclado controlador (iii) óculos de realidade aumentada. estes são os materiais utilizados para o correto funcionamento do sistema: (i) luva eletrônica com sensores de movimento. também deve captar pressão dos dedos e altura das mãos. Tal luva deve conter um acelerômetro que além de definir informações sobre a movimentação. (v) smartphones.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) Figura 2: Diagrama de Atividades do Sistema de Avaliação Figura 3: Diagrama de Atividades do Sistema de Tutoria Tendo em vista agora o lado físico da aplicação. O item (iii) corresponde a um óculos de realidade aumentada que será associado a um dispositivo smartphone para visualizar as telas do jogo enquanto se tem visão do teclado. responsável por optar a movimentação da mão de um usuário e transmitir os dados via tecnologia Wi-Fi. O item (ii) refere-se a um teclado controlador que servirá para identificar a sequência de teclas pressionadas pelo usuário durante o processo de avaliação do sistema. O item (v) corresponde ao uso de smartphones que carregará a aplicação proposta. (iv) headphones. 1252 . O item (i) corresponde a uma luva do tipo sensitive fingertips.
que esse tipo de sistema deve ser inserido em um contexto e uma situação de ensino baseados em uma metodologia que oriente o processo. esta metodologia seria o PBL. o aluno será lançado numa tela de menu. colocam o aluno no papel de tomador de decisão e não apenas de ouvinte passivo. Ele então deve se cadastrar no sistema e então preparar todos seus dispositivos (teclado controlador. Após terminada a música. o sistema avaliará a performance do aluno utilizando- se de um algoritmo de matching baseado em Lógica Fuzzy para comparar o que deveria ter sido tocado e o que o aluno tocou. da fantasia empregada nos mesmos e da interação com o próprio jogo. gerando motivação e vontade de superação. Os desafios sempre precisam ser superados. Tendo em vista os dados coletados. Nosso aplicativo não seria 1253 . Além disso. principalmente correlacionadas com os músculos das mãos e olhos. da curiosidade do usuário. (ii) Aprendizagem Facilitada . Com certo tempo de prática.2 Aplicando PB-SmartClass para o Aprendizado de Música Suponha que um aluno deseja participar das aulas de teclado utilizando-se do micromódulo para auxílio de aprendizagem musical do Smartclass.VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais dos Workshops do VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (WCBIE 2017) 4. Enfim. podendo até acarretar em recuperação do ânimo para o estudo de determinada disciplina. tendo as opções de play-along. este sistema trará uma atividade gamificada para auxiliar o desempenho de alunos no aprendizado de piano. podemos destacar algumas vantagens apresentadas por [15]: (i) Motivação . facilitando a assimilação do conteúdo. em seus óculos o aluno consegue ver as notas que deveriam ser tocadas surgindo como vários jogos de música atuais. expondo o mesmo a vários níveis de desafios. (iii) Desenvolvimento de Habilidades Motoras . Apesar da ideia do sistema ser a da criação de independência do aluno de um professor. óculos. o aluno pode acessar um histórico gráfico de suas performances. citando [14]. evaluative e free style. onde o aluno poderá ir a qualquer momento praticar faixas com dificuldade entre outras atividades. Tudo isso será adicionado na lista de exercícios do modo tutor. Em seguida. que para [15] é a melhor maneira de abordar o planejamento pedagógico de sistemas tutores. acompanhando seu desempenho ao passar do tempo. tutor. nós sabemos. fones e smartphone) conectando-se a aplicação. o sistema disponibilizará para o aluno sua porcentagem de acertos e um gráfico apresentando em que momentos da música sua performance foi melhor ou pior. quando analisados os dados. o aluno inicia o toque da mesma. 4. gerando assim dados sobre sua precisão. o sistema apresentará opções de treinamentos para que o aluno melhore as habilidades necessárias para tocar aquela música específica. possibilitando uma aprendizagem baseada em tentativa e erro. No nosso caso.3 Impactos Pedagógicos Com características muito similares a jogos.Jogos digitais tem a capacidade de representar vários cenários de aprendizagem visualmente. Após escolher uma música na lista apresentada pelo aplicativo. sendo estas atividades exercícios básicos ou até mesmo a faixa de música que o aluno teve dificuldades para ser tocada. O aluno então resolve tocar uma música no modo evaluative para poder obter feedback e melhorar suas habilidades.Jogos tem um efeito de motivação e engajamento nas pessoas que os utilizam. devido a apresentação de desafios. Levando em consideração os benefícios de jogos educacionais ou sistemas tutores gamificados como o que propomos.Vários tipos de jogos desenvolvem as habilidades motoras.
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