26 de fevereiro, 2021 | 14h30 | Videoconferência
Realizam-se no dia 26 de fevereiro, pelas 14h30, por videoconferência, as provas do Programa Doutoral em Multimédia em Educação de Rita Flávia Veiga Tavares, com o título “Aplicação móvel para Educação em Ciências integrando um framework de exploração de dados educacionais”.
Rita Tavares é orientada pelos investigadores Rui Marques Vieira (CIDTFF, Departamento de Educação e Psicologia da Universidade de Aveiro), e Luís Pedro (DigiMedia, Departamento de Comunicação e Arte da Universidade de Aveiro).
ver mais | acesso à sessão pública
– – – – –
Resumo:
A tese apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Multimédia em Educação relata o trabalho de investigação levado a cabo com o propósito de desenvolver uma aplicação móvel (app) para Educação em Ciências no 1.º Ciclo do Ensino Básico (1.º CEB), integrando um framework de exploração de dados educacionais (Educational Data Mining – EDM) com o intuito de promover o desenvolvimento de competências científicas e a autorregulação das aprendizagens pelos alunos.
Para tal, adotou-se a abordagem metodológica Educational Design Research, que prevê várias técnicas de recolha de dados, e a participação de diferentes intervenientes, de acordo com três fases interativas e iterativas: Estudo preliminar, Fase de prototipagem e Fase de avaliação.
No Estudo preliminar, entre outros momentos e técnicas, foi implementado um questionário a professores do 1.º CEB (n=118), com o propósito de definir e/ou validar os seguintes aspetos: (i) o público-alvo – alunos do 4.º ano de escolaridade; (ii) o tema a abordar na app no âmbito da Educação em Ciências – Corpo Humano; (iii) os conteúdos educativos digitais a integrar na app – animações (interativas) , jogos, simulações, quizzes e áreas informativas; (iv) a abordagem de aprendizagem da app relacionando os princípios do Universal Design for Learning e as abordagens Inquiry-Based Science Education e BSCS 5Es; e (v) as componentes de gestão das aprendizagens da app – feedback formativo, recomendações e ajudas em tempo real, desencadeadas pela app de acordo com oframework de EDM conceptualizado. Com base nos resultados anteriores, nomeadamente o público-alvo e o tema a abordar na app, foi implementada uma atividade de escrita e desenho criativos com alunos do 4.º ano de escolaridade (n=25), com o propósito de definir o conceito da app: (vi) o tópico no âmbito da Educação em Ciências a abordar na app – Alimentação saudável e atividade física; (vii) os subtópicos a abordar; (viii) as personagens da app; e (ix) os ambientes gráficos da app (e.g., horta). De acordo com a definição das componentes de gestão das aprendizagens foi definida a Estrutura relacional do framework conceptual de EDM para Educação em Ciências, ou seja, as questões “colocadas” à app no decorrer da exploração/interação e os eventos lidos pela mesma através dos métodos e técnicas de EDM adotados. Por último, com base no estado da arte de apps portuguesas para Educação em Ciências, no Estudo preliminar definiram-se as especificações gráficas e funcionais da app: principais ecrãs, botões e áreas da app.
Na Fase de prototipagem, foi implementada uma sessão de focus group com especialistas em User Experience (Design), com o propósito de validar as especificações gráficas e funcionais da app. Com base nas evidências recolhidas na sessão, definiu-se oWireflow da app: estrutura dos ecrãs da app, relação entre os ecrãs, disposição de elementos gráficos, funcionalidades previstas e ações dos botões da app. Com base na análise de documentos orientadores, foram definidas as especificações didáticas da app: conteúdos educativos a abordar; e aprendizagens esperadas com a exploração da app. A definição das especificações didáticas permitiu o desenvolvimento dos scripts e storyboards dos conteúdos educativos digitais da app. Por último, o Framework conceptual de exploração de dados educacionais para Educação em Ciências da app foi desenhado de acordo com 11 (onze) algoritmos gráficos, de forma a representar o conjunto dos processos, ações e operações que visam a promoção do desenvolvimento de competências científicas e a facilitação do processo de autorregulação das aprendizagens pelos alunos.
Na Fase de avaliação, entre outros aspetos, os protótipos desenvolvidos foram validados: (i) Wireflow da app; (ii) scripts e storyboardsdos conteúdos educativos digitais da app; e (iii) Framework conceptual de exploração de dados educacionais para Educação em Ciências.
Entre outras, as principais conclusões retiradas no estudo de acordo com as conceções de professores do 1.º CEB (n=118) foram (i) a importância do desenvolvimento da app proposta para alunos do 4.º ano de escolaridade do 1.º CEB na área temática Corpo Humano; (ii) a adequação da abordagem de aprendizagem proposta para a app e das cinco tipologias de conteúdos educativos digitais, face ao seu potencial para promover uma aprendizagem em Educação em Ciências de carácter integrador e prático, e para promover o desenvolvimento de competências científicas; e (iii) a adequação da disponibilização em tempo real das três componentes de gestão das aprendizagens propostas, permitindo facilitar e potenciar as aprendizagens, e personalizar a experiência de utilização e o percurso de aprendizagem de cada aluno, apoiando e ajudando os alunos ao longo da exploração da app e dos conteúdos educativos digitais de acordo com o seu desempenho educativo.
Importa, ainda, destacar algumas das principais conclusões que emergiram das opiniões e sugestões dos especialistas: (iv) a adequação dos cinco ecrãs principais, botões e áreas da app, definidos nas especificações gráficas e funcionais e refletidos no wireflowda app – validado por três especialistas externos ao projeto em User Experience Design; (v) a adequação dos conteúdos educativos a abordar na app e das aprendizagens esperadas com a sua exploração, definidos nas especificações didáticas e refletidos no scripts e storyboards da app – validados por quatro especialistas externos ao projeto em Didática das Ciências, Multimédia em Educação, Guionismo e Nutrição e Saúde Alimentar; e (vi) a adequação das questões e eventos lidos pela app com recurso aos métodos e técnicas de EDM adotados, refletidos no Framework conceptual de exploração de dados educacionais para Educação em Ciências e que representa o conjunto dos processos, ações e operações que visam a promoção do desenvolvimento de competências científicas e a facilitação do processo de autorregulação das aprendizagens pelos alunos – validado por três especialistas externos ao projeto em Algoritmia e Técnicas de Representação de Algoritmos e Algoritmia de Avaliação de Desempenho.
A aplicação das várias técnicas de recolha de dados, a participação de diferentes intervenientes, e os vários processos e momentos de validação implementados, permitiram validar as decisões e opções tomadas, atribuindo aos produtos de investigação e às conclusões do estudo coerência, rigor científico, validade de conteúdo e de conceito, fiabilidade, e um carácter participativo e centrado no utilizador.
Palavras-chave: Aplicação Móvel, Educação em Ciências, Educational Data Mining, Competências Científicas, Autorregulação das Aprendizagens, 1.º CEB, Educational Design Research
