Pré-iniciação científica: alunos do ensino médio desenvolvem três jogos digitais educativos

Sete estudantes da Escola Estadual Álvaro Guião foram orientados por pesquisadores do ICMC durante um ano

Um jogo para conscientizar sobre a importância da separação dos materiais recicláveis, outro para ajudar na preparação para o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e um último para ensinar as quatro operações matemáticas. Esses foram os três jogos digitais desenvolvidos por alunos do segundo ano do ensino médio da Escola Estadual Álvaro Guião com o objetivo de solucionar problemas identificados no dia-a-dia.

Eles são resultado da participação dos estudantes no programa de Pré-iniciação Científica da USP e foram apresentados nesta segunda-feira, 27 de abril, para cerca de 240 estudantes dos primeiros anos do ensino médio da escola. Houve, ainda, uma segunda apresentação no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, onde os projetos foram desenvolvidos.

Durante os primeiros seis meses do programa, os estudantes aprenderam alguns conceitos importantes da área da computação. Depois, trabalharam mais seis meses para construir os jogos. “Ensinamos a eles como podem, a partir do conhecimento adquirido, fazer o computador agir de acordo com o que eles desejavam”, explica o coordenador da iniciativa, Seiji Isotani, do ICMC. 

O projeto contou com a colaboração de vários pesquisadores do Laboratório de Computação Aplicada à Educação (CAEd), do ICMC. “Nós nos encontrávamos com os jovens duas vezes por semana, durante cerca de duas horas. Foram 50 encontros no total”, conta a pesquisadora Carla Rodriguez.

Isotani: "Depois de participar de um
projeto assim, passam a gostar de
matemática e de computação"

De olho no futuro - Um dos objetivos do programa de Pré-Iniciação Científica da USP é despertar o interesse pela ciência em alunos da rede pública de ensino. Por meio da convivência com os procedimentos e as metodologias empregadas na pesquisa científica, é oferecida uma oportunidade para que esses estudantes complementem sua formação pessoal, aprimorem conhecimentos e se preparem para a vida profissional. Cada estudante recebe uma bolsa de R$ 100,00. 

“Muitos jovens que não gostam de matemática nem de computação, depois de participar de um projeto assim, passam a gostar”, completa o professor. Foi o que aconteceu com Victoria Araújo: “Eu nunca tinha imaginado seguir carreira na área de computação. Mas, depois do projeto, a computação entrou na minha lista de possibilidades”.

Já a estudante Agatha Françoso descobriu, ao participar da iniciativa, que seu caminho não é a área de exatas. “Tenho um foco agora: continuar a estudar e entrar na faculdade. Também tenho uma ideia de quantas coisas existem por trás de uma ferramenta como o Google”, revelou Agatha.

Além dos pesquisadores do ICMC, os alunos contaram com o apoio de Jakeline Ferreira, que era professora na escola quando o projeto começou. No meio do caminho, ela deixou de dar aulas para se dedicar integralmente ao mestrado na Escola de Engenharia de São Calos (EESC). Apesar disso, continuou orientando os alunos. “É muito importante proporcionarmos a eles esse contato com a Universidade. É uma forma de deixarmos frutos para o futuro desses jovens”, afirma Jakeline.

“Esses alunos cresceram muito durante a realização dos projetos, especialmente em relação à forma como encaram os estudos”, conta o coordenador do ensino médio da Álvaro Guião, Paulo Bueno. “Achei muito interessantes e também gostaria de participar de uma iniciativa assim e aprender a fazer um jogo”, revelou a estudante Rafaela da Silva, depois de assistir às apresentações dos colegas.

A partir do tema geral Pensamento Computacional, transformando ideias em programas de computador, os jovens usaram a ferramenta Scratch para desenvolver os três jogos digitais, que estão disponíveis no site oficial do aplicativo: icmc.usp.br/e/2076f 

Como participar - Os professores da USP que desejarem orientar projetos de pré-iniciação científica podem submeter propostas até 22 de maio. Para saber como fazer, acesse o edital disponível neste link: icmc.usp.br/e/852aa. Após essa data, os projetos serão selecionados pela Pró-Reitoria de Pesquisa da Universidade.

Depois da seleção, os projetos são enviados às Diretorias de Ensino do Estado de São Paulo. As escolas públicas que desejarem fazer parte da iniciativa devem procurar sua respectiva Diretoria Regional de Ensino comunicando o interesse. Além disso, cada escola deve realizar uma seleção para indicar os alunos que participarão do programa.

“Muitos dos alunos do ensino médio, principalmente do ensino público, pensam que a USP é uma realidade distante de suas vidas. Esse projeto quer mostrar que isso não é verdade. É uma forma de captar novos talentos e incentivá-los a entrar na área de computação”, finaliza a professora Roseli Romero, coordenadora do programa de Pré-Iniciação Científica no ICMC e presidente da Comissão de Pesquisa do Instituto.

Texto e fotos: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação ICMC/USP

Mais informações

Site para acessar os jogos: icmc.usp.br/e/2076f

Programa de Pré-iniciação Científica da USP: http://www.prp.usp.br/bolsas/pre-iniciacao-cientifica/

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Laboratório do ICMC que une educação e computação ganha reforços

Time de pesquisadores que busca utilizar ferramentas da computação para facilitar o processo de ensino e aprendizagem ganha reforço com a chegada de uma pesquisadora além-mar por meio do programa Ciência sem Fronteiras

Carla e Seiji enfrentam o desafio de articular educação e tecnologia

Eles falam uma língua científica diferente, embora compartilhem um mesmo idioma. De um lado, está um grupo brasileiro de cientistas de computação atuando na árdua tarefa de empregar recursos tecnológicos para aprimorar processos educacionais. Do outro lado, uma pesquisadora recém-chegada de Portugal, também brasileira, com uma vasta bagagem na arte de formar professores para o uso das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) em contextos de aprendizagem. Apesar de atuarem em áreas do conhecimento que, muitas vezes, podem parecer diametralmente diferentes como a educação e a computação, eles se unem no Laboratório de Computação Aplicada à Educação (CAED) do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, coordenado pelos professores Ellen Barbosa, José Maldonado e Seiji Isotani.

“Quando pensamos nas questões que envolvem a aprendizagem, percebemos que a interface entre a educação e a tecnologia não é fácil de ser articulada”, explica a pesquisadora Carla Rodriguez, que acabou de voltar do Instituto de Educação da Universidade de Lisboa, Portugal, pelo programa Ciência sem Fronteiras (CAPES/CNPq), especialmente para atuar no CAED. Ela foi uma das selecionadas na última chamada do programa, na modalidade Atração de Jovens Talentos. Além da bolsa que receberá, também haverá recursos da ordem de R$ 10 mil por ano para o laboratório custear a realização das atividades da pesquisadora no Brasil durante dois anos.

“Como estamos em um Instituto de matemática e computação, os alunos têm muito contato com essas áreas, mas têm dificuldade de entender o pessoal da área de educação, que possui uma fundamentação pedagógica mais apurada. É preciso estabelecer um diálogo entre esses dois mundos para que possamos trabalhar em conjunto e desenvolver algo que seja, realmente, de grande impacto social”, completa Isotani.

Segundo ele, a área de computação aplicada à educação compreende, basicamente, a pesquisa e inovação sobre as técnicas, ferramentas e tecnologias da computação que podem ser utilizadas para facilitar o processo de ensino e aprendizagem. Já a área de educação apoiada pela computação – ou simplesmente aprender com computação – estuda como a aprendizagem pode ser melhorada por meio do uso dessas ferramentas e tecnologias. Ao atuar nessas duas frentes, afirma Isotani, o CAED consegue relacionar os dois lados dessa moeda: “a computação contribuindo com a educação e a educação contribuindo para melhorar as tecnologias computacionais”.

Formando grupos – O professor Isotani comentou que uma das suas principais linhas de pesquisa é a formação de grupos. Imagine uma sala de aula em que o professor peça para que sejam formados grupos de forma que todos trabalhem de maneira colaborativa. O professor poderá dar a opção aos alunos de escolherem seus grupos ou poderá selecionar os alunos que formarão cada grupo de forma aleatória. “Fazendo uma seleção de grupos de aprendizagem dessa maneira, a chance de sucesso será aleatória também. Se o aluno cair em um grupo com o qual tem afinidade, poderá desenvolver um bom trabalho, do contrário, possivelmente não terá o mesmo resultado”, avalia Isotani. 

O professor explica ainda que, quando os alunos têm a liberdade de formar os grupos, nem sempre a colaboração e a aprendizagem se efetivam: “Nesse caso, é comum que os conflitos sejam evitados, porque se tratam de colegas trabalhando juntos. Isso é prejudicial para a aprendizagem, pois é a partir dos conflitos que surgem novas ideias e aprendizados”.

Para Isotani, a formação de grupos efetivos de aprendizagem não pode ser realizada aleatoriamente, mas sim a partir da análise de vários critérios. Por exemplo, há muitos pesquisadores que enfatizam a necessidade de combinar, em um mesmo grupo, alunos com níveis de conhecimento variado, pois, com essa heterogeneidade, podem ser alcançados melhores resultados de aprendizagem. Exemplos de outras questões que devem ser levadas em conta na hora de formar um grupo são os aspectos culturais, socioeconômicos, religiosos e motivacionais dos participantes. Nesse contexto, o desafio é detectar quais são essas características que possibilitam a formação dos grupos efetivos de aprendizagem. A partir da identificação dessas características, os pesquisadores buscam construir algoritmos – sequências de comandos passados para um computador – para que esses grupos sejam formados da melhor forma possível.

Segundo o professor, serão necessários de três a cinco anos para que as pesquisas realizadas atualmente no CAED levem à criação de uma ferramenta útil para a formação desses grupos. Para se ter uma ideia da relevância dessa área de pesquisa, Isotani e o aluno de pós-graduação do ICMC Wilmax Cruz realizaram um mapeamento bibliográfico nas principais bases de dados científicos da área de computação e descobriram que, de 2001 a 2013, foram publicados 165 estudos sobre algoritmos para formação de grupos e 48 deles focados em ambientes de aprendizagem colaborativa. Os pesquisadores fizeram também uma análise mais detalhada e verificaram que a maioria dos trabalhos (82%) resultou em implementações, mas apenas 2% deles disponibilizava o código fonte. Na maior parte dos estudos, o objetivo foi a criação de protótipos destinados a realizar pesquisas e não propor ferramentas para solucionar problemas educacionais reais. “O grande diferencial das pesquisas realizadas no CAED é exatamente fazer pesquisa com o objetivo de gerar produtos inovadores que podem solucionar alguns dos problemas do atual processo de ensino e aprendizagem”, ressalta Isotani.

A partir de um mapeamento bibliográfico amplo como esse, os pesquisadores conseguiram observar o que já foi publicado nessa área do conhecimento e avançar em suas pesquisas. Uma ideia inovadora do grupo foi apresentar o resultado desse mapeamento por meio de um infográfico (acesse aqui: http://infografico.caed-lab.com/mapping/gf/). A ideia, agora, é disponibilizar ao público mais resultados das pesquisas do CAED por meio de infográficos como esse.

A linha de pesquisa de formação de grupos também abrange estudos relacionados à formação de grupos de alta performance, os quais podem ser de grande utilidade para a formação de equipes de alta performance em empresas. Dessa forma, os profissionais de recursos humanos poderiam, a partir da identificação das características da equipe atual da empresa, identificar o perfil ideal de profissional necessário para atuar ali e aumentar a performance do grupo. Assim, seria possível efetuar uma seleção de novos profissionais ou treinar os funcionários de forma a alcançar os resultados almejados.

A expectativa é de que, no futuro, exista pouco espaço para o aleatório na hora de formar um grupo. Aliás, alguém já pensou em um algoritmo capaz de formar a melhor equipe para providenciar o próximo churrasco?

Texto e foto: Denise Casatti - Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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Oportunidade no ICMC: bolsa de pós-doutorado em sistemas educacionais inteligentes

O candidato aprovado na seleção receberá uma bolsa no valor de R$ 4.100,00 mensais

O Laboratório de Computação Aplicada à Educação e Tecnologia Social Avançada (CAEd) do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP São Carlos está selecionando doutores para uma vaga de pós-doutorado na área de sistemas educacionais inteligentes. 

O pós-doutorando receberá uma bolsa no valor de R$ 4.100,00 mensais, com um adicional de R$ 400,00 por mês referente à taxa de bancada, durante um período de 12 meses, prorrogáveis por igual período. O início das atividades acontecerá imediatamente após a seleção.

O bolsista atuará nas áreas de engenharia de ontologias, sistemas tutores inteligentes, experimentação e aprendizagem colaborativa com suporte computacional. Deverá ficar responsável por auxiliar e executar as atividades de pesquisa inovadoras no laboratório, se envolvendo no design, desenvolvimento, avaliação e implementação de tecnologias educacionais avançadas para diferentes domínios de aplicação em conjunto com pesquisadores e alunos de graduação, mestrado e doutorado.

O projeto, financiado pelo CNPq, envolve um grupo de pesquisa internacional com colaboradores de diferentes partes do Brasil e do Japão. O candidato selecionado irá conduzir suas pesquisas em conjunto com o professor Seiji Isotani, coordenador do projeto junto ao CNPq.

Os interessados devem entrar em contato por e-mail com o professor (sisotani@gmail.com), com a seguinte especificação no assunto "Vaga Posdoc em Sistemas Educacionais Inteligentes". À mensagem, deve ser anexado o curriculum vitae (CV) do candidato ou o link para o CV Lattes, além da descrição dos motivos pelos quais acredita ser um bom candidato à vaga e o endereço de e-mail de um professor doutor que poderá atestar suas habilidades. Os candidatos mais bem qualificados serão entrevistados via Skype ou presencialmente para decisão final.

Pré-requisitos e conhecimentos desejáveis

O candidato deverá dedicar-se integralmente às atividades programadas e não ter outra bolsa, além de possuir título de doutor há menos de 7 anos, contados a partir a data da bolsa pleiteada, e não possuir vínculo empregatício/funcional ou, caso tenha vínculo, que seja em uma instituição distinta e distante de São Carlos no mínimo 150 km. No currículo do candidato deverá constar publicações em revistas e conferências internacionais, domínio da língua inglesa (escrita e fala). Também é necessário possuir uma boa recomendação de um professor doutor que conheça suas habilidades.

É desejável, ainda, que o candidato possua conhecimentos em pelo menos um dos seguintes aspectos:

- experimentação (definição e execução de experimentos);

- ciência da aprendizagem ou psicologia da aprendizagem;

- sistemas tutores inteligentes;

- aprendizagem colaborativa com suporte computacional;

- engenharia de ontologias;

- gamificação.

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Professor Seiji Isotani
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