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Projeto Acqua: uma Experiência de Ambiente Virtual de Aprendizagem Inserido em Web 2.0
Marcus Vinicius de Azevedo Basso - Rodrigo Sychocki da Silva
Revista Eletrônica TECCEN, Vassouras, v. 4, n. 1, p. 41-52, jan./abr., 2011
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Projeto Acqua:
uma Experiência de Ambiente Virtual de
Aprendizagem Inserido em Web 2.0
Marcus Vinicius de Azevedo Basso
Instituto de Matemática/UFRGS/RS, Programa
de Pós-Graduação em Ensino de Matemática,
mbasso@ufrgs.br
Rodrigo Sychocki da Silva
Instituto de Matemática/UFRGS/RS, Programa
de Pós-Graduação em Ensino de Matemática,
rodrigo_mat2004@yahoo.com.br
Resumo: Com o desenvolvimento da Web2.0, as ferramentas disponíveis
na internet tornaram a aprendizagem colaborativa, e com isso, os sujeitos
tornaram-se agentes inuentes que participam ativamente no processo
de aprendizagem de outros sujeitos, tornando assim a aprendizagem uma
grande rede virtual. O projeto intitulado Acqua, realizado na UFRGS, possui
duas versões: a primeira, produzida em 2004, usa ferramentas estritamente
conhecidas e disponíveis na Web1.0, que estavam, entretanto, em transição
para a Web2.0. Mais recentemente, em 2008, foi produzido um novo modelo
para o Acqua, no qual a inuência da Web2.0 é forte durante o desenvolvimento
das atividades propostas. Neste trabalho, discutiremos os aspectos teóricos que
possibilitaram a reformulação desse ambiente virtual de aprendizagem que
potencializaram seu uso. Serão tratados também os aspectos relevantes sobre
objetos de aprendizagem inseridos totalmente na Web2.0 e sua importância na
aprendizagem colaborativa.
Palavras-Chave: Aprendizagem. Simulação. Web. Construtivismo. Tecnologia.
Acqua project:
an Experience of Virtual Learning Environment
in Web2.0
Abstract: With the development of Web2.0, the tools available on the Internet
turned the learning collaborative, and therewith the subjects became inuential
agents who actively participate in the learning process of other subjects, thus
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making the learning a large virtual network. The project entitled Acqua, carried
out at UFRGS, has two versions: the rst one, produced in 2004, strictly
uses tools that are known and available in Web1.0, which were, however, in
transition to the Web2.0. More recently, in 2008, a new model for the Acqua was
produced, in which the inuence of Web2.0 is strong during the development of
the proposed activities. In this work, we will discuss the theoretical aspects that
allowed that virtual learning environment reformulation and thus potentiated
its use. The relevant aspects about learning objects fully inserted in Web2.0 and
its importance in collaborative learning will also be treated.
Keywords: Learning, simulation. Web. Constructivism. Technology.
Introdução
O planejamento de um ambiente virtual depende de uma série de fatores importantes, os
quais inuenciam diretamente na aprendizagem dos usuários. A correta utilização das
ferramentas disponíveis, auxiliada pela tecnologia, é um catalisador durante o processo de
aprendizagem. No desenvolvimento do projeto Acqua, em sua segunda versão, o objetivo
da equipe de produção era possibilitar ao usuário o maior número de interações possíveis,
as quais possibilitariam uma versão global de todo o ambiente.
Neste artigo busca-se explorar as características teóricas da Web1.0 em transição para
a Web2.0 e sua inuência na produção do material do Acqua (versão 2). A análise será
feita mediante exploração de conceitos e denições sobre aspectos referentes à Web
e suas implicações neste ambiente virtual de aprendizagem. Buscamos explorar as
potencialidades da aprendizagem colaborativa em Web2.0 para justicar a motivação de
reformulação desse ambiente, juntamente com suas possibilidades construtivistas para
aprendizagem.
AVAs e suas Possibilidades Construtivistas
Um AVA é um ambiente virtual de aprendizagem. Nesses ambientes, encontramos
possibilidades de diversicar a aprendizagem dos alunos. Em uma sala de aula tradicional,
o professor pode não saber o nível de aprendizagem de todos os alunos, devido a alguns
fatores: pouco tempo em sala de aula, a falta de contato para detecta reais diculdades,
omissão, por parte dos alunos no momento das aulas, entre outras. Isso torna um AVA a
ferramenta que possibilita ao professor qualicar a aprendizagem mediante a interatividade
que esses ambientes proporcionam, e, dessa forma, a aprendizagem dos alunos é percebida
pelo professor.
Vale ressaltar que alguns elementos presentes em educação presencial devem ser
interpretados cuidadosamente. O erro, por exemplo, que tem, na maioria das vezes,
caráter de punição e de inibidor da manifestação dos alunos, deve passar a ser construtivo
para a aprendizagem e revelar elementos do processo de aprendizagem, podendo ajudar
o professor nas suas estratégias em sala de aula. A discussão sobre os erros e acertos
promove a participação colaborativa e ativa dos alunos, o que é fator importante para a
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visão epistemológica construtivista. Piaget (1989) considerava o erro mais signicativo
do que um acerto imediato, principalmente porque a consideração da hipótese errada
pode fornecer novos conhecimentos, quando se analisam as consequências dessa hipótese
inicial. Podemos dizer que o erro possibilita ao professor identicar as concepções prévias
dos alunos e proporcionar a base para a concepção de novas intervenções pedagógicas.
Ao professor, propor atividades que forneçam feedbacks instantâneos e evitem que os
alunos cometam erros, caracteriza uma abordagem empirista, pois esse método funciona
como uma punição ao aluno. Por outro lado, pode-se levar o aluno a entender por que
resolveu daquela maneira, e mostrar que pode estar coerente com o seu conhecimento
prévio. Ao promover a utilização de um AVA e utilizar objetos com simulações, o
principal objetivo é de antecipar as informações, e de possibilitar a utilização de conceitos
inerentes àquele conteúdo em situações diferentes. Dessa forma, a simulação possibilita
ao aluno vericar a validade de suas hipóteses, sua reformulação, se necessário, e assim,
possibilitar a melhora no processo de aprendizagem.
Neste contexto, o projeto Acqua, em sua primeira versão no ano de 2004, possibilitava
mínimas interações do aluno com os objetos digitais, com o material apenas “visualizado”
na tela do computador. No link de simulações, ao clicar, o aluno pode encontrar uma
coleção de uma espécie de “lminhos” que mostram como se deve proceder no uso
de um software externo ao AVA para reproduzir a simulação. O uso desses softwares
auxiliares para as simulações nesse primeiro modelo do Acqua era inevitável, uma vez
que no ambiente não havia a interação necessária para o aluno. Isso acaba por dicultar o
processo de aprendizagem, uma vez que deve-se procurar fora dos limites do objeto, o real
objetivo de estudo, e ainda, o ambiente não oferece a exploração de outras possibilidades
para o estudo.
Basicamente, o primeiro modelo do Acqua era um quebra-cabeça virtual, em que o aluno,
durante a exploração, encaixava as peças corretamente para construir conceitos, vericar
simulações, testar hipóteses, entre outras atividades. Esse ambiente foi produzido em
tecnologia html e a sua estrutura estava organizada em páginas dispostas na Web. Na sua
segunda versão, além de o ambiente ser totalmente reformulado em aspectos tecnológicos,
as simulações possibilitavam ao aluno o contato com a manipulação de informações e a
dinâmica fornecida pelos objetos possibilitava uma aprendizagem de qualidade.
Para exemplicar uma situação de reformulação do objeto, podemos analisar a simulação
matemática para a fórmula da distância entre dois pontos no plano cartesiano. No primeiro
Acqua, (Figura 1) o aluno apenas visualizava um pequeno “lminho” de como utilizar
o software Modellus para vericar a validade da fórmula, e atribuir alguns valores de
parâmetro. Não havia naquele momento a possibilidade de visualizar nem de movimentar
pontos e vericar se a fórmula, de fato, era verdadeira independentemente da posição do
ponto usado para o cálculo.
Para a segunda versão do Acqua (Figura 2), foi proposto um novo objeto, em que o
aluno, ao utilizar um sistema de eixos, poderia vericar que, apesar de o ponto A mudar
de posição no plano cartesiano, a fórmula usada para o cálculo da distância entre o ponto
A e a origem (ponto O’) é, de fato, sempre a mesma. Ainda é possível, por meio de uma
barra de menu, à direita da janela, encontrar atividades sobre essa simulação, isto é, há
a possibilidade de o aluno vericar mediante essa simulação a aplicação dos conceitos
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aprendidos.
Outras ferramentas também estão disponíveis, e entre elas há a possibilidade de se
trabalhar com dois eixos coordenados e uma malha quadriculada. Ao trabalhar com dois
eixos, pode-se mostrar ao aluno que essa fórmula independe do referencial original que
está sendo considerado, isto é, a fórmula é válida, apesar de os parâmetros utilizados
serem diferentes. A malha quadriculada, por sua vez possibilita a melhor visualização das
unidades de comprimento e uma melhor compreensão das coordenadas dos pontos.
Figura 1. Simulação para a fórmula da distância entre dois pontos no plano.
Disponível na primeira versão do Acqua.
Figura 2. Simulação para a fórmula da distância entre dois pontos no plano.
Disponível na segunda versão do Acqua.
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Importância da Web2.0
Em contraste com o surgimento do conceito de Web2.0 está a Web1.0, previamente
estabelecida, e de base fundamental para a compreensão do paradigma de como a Web
deve ser realmente utilizada. Pode-se caracterizar que na Web1.0 a maioria dos serviços
eram pagos e controlados por meio de licenças. Os sistemas eram restritos a quem possuía
o poder de compra para manutenção de sites próprios.
Mesmo com todas essas restrições, houve avanço signicativo de acesso à informação
e ao conhecimento, porém a ideia inicial do conceito de rede global foi sempre a de
um espaço aberto a todos, ou seja, sem um “dono” ou indivíduo que controlasse o
acesso ou o conteúdo publicado. Desde o seu início, a preocupação foi a democracia do
serviço prestado pela Web e a evolução tecnológica permitiu o aumento do acesso, pela
possibilidade de se publicarem informações de maneira fácil, rápida, e, independente de
software especíco, linguagem de programação ou gastos extras.
O termo Web2.0, cuja autoria é de Tim O’Reilly, surgiu em outubro de 2004, e, segundo
ele:
“A Web2.0 é a mudança para uma Internet como plataforma, e um
entendimento das regras para obter sucesso nesta nova plataforma.
Entre outras, a regra mais importante é desenvolver aplicativos que
aproveitem os efeitos de rede para se tornarem melhores quanto mais
são usados pelas pessoas, aproveitando a inteligência coletiva.”
As características da Web2.0 segundo Reilly (2004) e Alexander (2006), podem ser
enumeradas como segue abaixo:
Interfaces ricas e fáceis de usar.•
O sucesso da ferramenta depende do número de usuários, pois estes podem ajudar a •
tornar o sistema melhor.
Gratuidade na maioria dos sistemas disponibilizados.•
Maior facilidade de armazenamento de dados e criação de páginas on-line.•
Vários usuários podem acessar a mesma página e editar as informações.•
As informações mudam quase instantaneamente.•
Os sites/softwares estão associados a outros aplicativos, tornando-os mais ricos e •
produtivos, com trabalho na forma de plataforma (união de vários aplicativos).
Os softwares funcionam basicamente on-line ou podem utilizar sistemas off-line •
com opção para exportar informações de forma rápida e fácil para a Web.
Os sistemas param de ter versões e passam a ser atualizados e corrigidos a todo •
instante, o que traz grandes benefícios para os utilizadores.
Os softwares da Web2.0 geralmente criam comunidades de pessoas interessadas em •
um determinado assunto.
A atualização da informação é feita colaborativamente e torna-se mais ável com o •
número de pessoas que a acessa e atualiza.
Isso torna a Web2.0 uma ferramenta com potencial ativo muito maior que a Web1.0. A
manipulação de objetos e as inúmeras possibilidades do usuário em interações tornam a
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aprendizagem investigativa e estimulante para o aluno.
Antes e Depois no Acqua
A proposta inicial do ambiente era propiciar ao aluno uma maneira de conhecer diversos
assuntos que, de maneira interligada, mediante links possuísse um caráter interativo do
objeto. A idealização do projeto Acqua, em sua primeira versão, buscou priorizar o uxo
de informações, estabelecendo poucas relações que interligassem os objetos entre si. No
caso do tratamento da informação, o aluno era um simples expectante ao computador,
cujas informações eram “lançadas” na tela e as conclusões dos experimentos, no máximo,
postadas para um endereço de e-mail. Na primeira versão do AVA, o aluno apenas visualiza
a passagem de várias telas que não possuem interação direta com ele, o que o processo
de aprendizagem.
O Acqua, na sua segunda versão, possibilita a total interação do usuário com o ambiente e
implica aprendizagem colaborativa e interligada, ou seja, há acesso a todos os conceitos,
denições e situações por meio de um único objeto. Não é valorizado o feedback
instantâneo. Em vez disso, é relevante que o método da tentativa deve ser valorizado
pelo aluno para a sua aprendizagem. Reformulado, o Acqua apresentou maior potencial
interativo, o que possibilita ao aluno interações mediadas por tecnologia interessantes
e convidativas. Com o estabelecimento das relações entre os objetos e o ambiente, há a
possibilidade de a navegação pelo objeto passar por diversos conceitos, e de que o aluno
conheça várias simulações de situações reais transpostas para o ambiente virtual. Isso
fornece subsídios sucientes para uma aprendizagem de qualidade.
O aperfeiçoamento técnico dos objetos que constituem o Acqua foi determinante para
o desenvolvimento da ideia, uma vez que foi valorizada a interação que o usuário deve
ter com o ambiente. O resultado dessa melhora possibilitou contextualizar as propostas
apresentadas pelos objetos e facilita a apresentação de modelos matemáticos, biológicos
e químicos mais complexos na tela do computador. As propostas de modelagens que no
primeiro Acqua não foram pensadas de forma interativa, no segundo, têm um grau de
complexidade alto e desaam o usuário a propor situações que resultem em condições
ideais para a matemática, biologia e química.
A simulação de um aquário (Figura 4) traz para o aluno toda a complexidade química,
matemática e biológica presentes em um aquário real. O aluno pode controlar o ambiente
proporcionando aos seres condições ideais de habitat para o seu desenvolvimento. Há
a possibilidade de controlar a temperatura da água, acompanhar o número de machos e
fêmeas presentes, controlar os índices de natalidade e mortalidade, a quantidade disponível
de alimento, entre outras informações. É possível, nessa simulação, estabelecer condições
ideais para os seres do aquário por meio de algumas hipóteses iniciais. Inevitavelmente,
há uma interdisciplinaridade nesse objeto: química, biologia e matemática se misturam e
proporcionam uma aprendizagem de qualidade.
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Figura 3. Aspectos do funcionamento de um experimento realizado com o auxílio
de um software auxiliar. Disponível na primeira versão do Acqua.
Figura 4. Simulação de um aquário. Aspectos biológicos, químicos e
matemáticos podem ser explorados. Disponível na segunda versão do Acqua.
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O Acqua foi desenvolvido com utilização de ferramentas em Flash, software que
permite desenvolver animações e favorece a interatividade com os recursos disponíveis.
Atualmente, a maioria dos AVAs educacionais disponíveis foram desenvolvidos em
plataforma Flash, o que facilita a navegação dos usuários pelo ambiente.
O avanço para a Web2.0 possibilitou que os ambientes virtuais de aprendizagem
favorecessem grande número de interações usuário-computador, o que viabiliza a
aprendizagem e produz resultados mais ecazes. No Acqua, além das relações presentes,
a construção desse objeto de aprendizagem esteve fundamentada na hipótese da interação
que deveria existir com o ambiente. A proposta inicialmente era reformular a primeira
versão do Acqua para possibilitar maior dinamismo entre os pequenos objetos que já
faziam parte do ambiente.
Para interligar os conceitos e conectar os objetos mediante sua interdisciplinaridade, foi
desenvolvida uma ferramenta que viabiliza esta conexão. É o Acquapedia (Figura 5).
Trata-se de uma ferramenta de busca, em que diversos conceitos são armazenados em
forma de enciclopédia, e com a qual o aluno pode estabelecer conexões entre o ambiente
e os objetos que o compõem. Isso torna possível uma aprendizagem de qualidade, uma
vez que é viável visitar as inúmeras relações encontradas e fazer correspondência com
demais estruturas pré-estabelecidas. Os diversos conceitos aparecem organizados em
uma lista disposta em ordem alfabética, em que, ao clicar no conceito, o aluno encontra
outros textos para a leitura, vídeos explicativos sobre aquele tópico, entre outros arquivos
necessários para se estabelecer a conexão dos objetos no ambiente.
Figura 5. Ferramenta utilizada para a busca de conceitos.
Disponível na segunda versão do Acqua.
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Resultados Parciais
Ao reformular o ambiente virtual do Acqua, a equipe desejava propor um ambiente
em que o aluno fosse encontrar todos os subsídios necessários e sucientes para sua
aprendizagem. Ao criar as simulações interativas, esperava-se que o aluno desenvolvesse
autonomia para controlar os parâmetros, formular hipóteses e chegar a suas conclusões.
Ao nal do desenvolvimento das atividades, o ambiente foi testado com alunos do ensino
básico das redes privada e pública na cidade de Porto Alegre – RS. Como atualmente
os alunos dispõem de conhecimentos prévios de informática, não foi necessário fornecer
instruções básicas para o funcionamento dos objetos. Por conta própria descobriram o
funcionamento de cada uma das simulações. As ferramentas de ajuda, disponíveis em
cada objeto facilitaram o processo de aprendizagem durante o momento de exploração.
O que mais despertou a atenção dos alunos foi o fato de as simulações parecerem muito
com as condições reais, como por exemplo, no objeto que simula as condições de vida em
um aquário. A ferramenta de busca Acquapedia foi amplamente explorada por parte dos
alunos, pois serviu para estabelecer as conexões entre os conteúdos para os quais, em sala
de aula tradicional o professor não tem tempo de mostrar todas as relações.
De um modo geral, o ambiente foi aceito com otimismo e satisfação pelos alunos, que
o consideraram como uma forma de perceber as relações existentes entre as diferentes
matérias que estudam. Os alunos perceberam que ao manipular as simulações e estabelecer
diferentes conexões entre as disciplinas, tudo possível em um único ambiente virtual,
tornaram-se agentes ativos no processo de aprendizagem.
Rumos da Web2.0 e sua Importância para os AVAs
Aprendizagem signica participação social em ambiente particular, não apenas na mente
do sujeito. Não é apenas uma forma de conhecer a sociedade, mas de o homem tornar-
se nela um membro produtivo. Neste contexto de movimentos acelerados marcados
pela inuência dos ambientes tecnológicos e pelo crescimento e popularidade das redes
sociais na Web, os ambientes de aprendizagem colaborativa, apoiam-se no modelo
pedagógico de construção do conhecimento coletivo e, por consequência, possibilitam
uma aprendizagem em rede.
Em grande parte, a Web2.0 foi signicativa para o aprimoramento do projeto Acqua, uma
vez que os objetos que constituem o ambiente, foram desenvolvidos de modo a envolver o
aluno que viesse a usar o ambiente. Suas interações e participação ativa contribuem para a
aprendizagem, uma vez inserido em seu próprio contexto de aprendizagem. Esse ambiente
virtual é fundamentado nos ideais construtivistas, o que torna o retorno da aprendizagem
qualitativamente positivo.
Espera-se que em breve, caminhemos rumo à evolução da Web2.0 para a Web3.0, também
chamada de Web semântica, na qual pretende-se que a própria rede organize e faça um
uso ainda mais inteligente do conhecimento já disponibilizado on-line. Acredita-se que na
modalidade de Web3.0 haverá um software a partir do qual o aluno aprenda conteúdo que
“capture” na internet, e ele mesmo analise-o chegue a conclusões. Isso pode substituir
pessoas que servem para renar os termos da pesquisa, uma vez que a Web3.0 será capaz
de o fazer sozinha, aproximando-se do mundo da inteligência articial.
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Isso reete fortemente na construção dos futuros objetos de aprendizagem, e possibilite
que o sistema possua grande autonomia, e que possa modicar profundamente a forma
de interação que existe hoje entre as pessoas e a tecnologia mediada pelo computador. Os
objetos de aprendizagem do futuro talvez possam ser iniciados com condições mínimas,
e com o passar do tempo, aprendam por conta, o melhor caminho para instruir o aluno.
Considerações Finais
Com o desenvolvimento deste AVA, a ideia é de que suas potencialidades sejam exploradas
mediante ocinas promovidas nas escolas de ensino básico. Sugere-se que os professores
estejam familiarizados com o ambiente e com a utilização das ferramentas disponíveis no
Acqua, uma vez que as atividades propostas ao longo do objeto foram pensadas para gerar
questionamentos e inquietações, e que encaminhem os alunos para uma reexão sobre
seu processo de aprendizagem.
Ao longo da utilização do Acqua, podem ser utilizadas outras ferramentas que fornecem
suporte à aprendizagem, como editores de texto (coletivo e individual), criação de
páginas para serem publicadas na internet, visualização de vídeos por meio de recursos
digitais, entre outros. Espera-se que o aluno tenha autonomia e proatividade para encarar
as tarefas propostas em cada objeto. Uma sugestão é a do uso da ferramenta fórum para
discussão, pois esta é também importante para o desenvolvimento das atividades, pois
mediante fóruns, os alunos podem interagir compartilhar opiniões e ideias sobre os objetos
manipulados ao longo do AVA.
Estima-se que, se na escola uma ocina completa utilizasse esse AVA haveria uma duração
de até um ano, se considerasse a hipótese de encontros presencias e à distância, com
horários xos de discussão em chat e participações em fóruns de discussão. Esperamos
que os alunos estejam em contínua imersão nesse AVA, pois serão estimulados por meio
de feedback para participarem continuamente das atividades que não são presenciais.
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Referências
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Endereço: http://mathematikos.psico.ufrgs.br/acqua/. Acesso em 10/10/2010.
Acqua, Projeto (2008). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Segunda Versão.
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O’Reilly, Tim (2004) What Is Web 2.0: Design Patterns and Business Models for the
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Primo, Alex (2006). O aspecto relacional das interações na Web 2.0. In: XXIX Congresso
Brasileiro de Ciências da Comunicação, 2006, Brasília. Anais do XXIX Congresso
Brasileiro de Ciências da Comunicação. São Paulo : Intercom.
