Plataforma de Aprendizagem Colaborativa de Matemática

Entidade promotora

O GECAD, Grupo de Investigação em Engenharia do Conhecimento e Apoio à Decisão, é uma unidade de I&D com sede no Instituto Superior de Engenharia do Instituto Politécnico do Porto (ISEP-IPP) que se dedica à promoção e desenvolvimento de investigação científica no domínio da Inteligência Artificial, Sistemas baseados em Conhecimento e Sistemas de Apoio à Decisão.

Apoio

O projeto PC-MAT - Mathematics Collaborative Learning Platform  - é coordenado por Luiz Faria. O projeto mereceu o apoio do COMPETE - Programa Operacional Fatores de Competitividade no âmbito do Sistema de Apoio a Entidades do Sistema Científico e Tecnológico Nacional (SAESCTN) envolvendo um investimento elegível de 100 mil euros, o que corresponde a um incentivo FEDER de 84 mil euros.

Projeto

No âmbito do projeto PCMAT foi desenvolvida uma plataforma de aprendizagem baseada numa avaliação progressiva no âmbito da matemática, ao nível do segundo e terceiro ciclos do ensino básico.

O comportamento adaptativo da ferramenta tem por base o desempenho dos alunos na realização de exercícios adequados ao seu nível de conhecimentos, quer em termos de grau de dificuldade, quer em termos dos conceitos envolvidos. O currículo é estabelecido pelo professor, sendo este, no entanto, individualizado pela ferramenta, tendo em conta o nível de conhecimento de cada aluno, as suas competências e trajeto de aprendizagem. A plataforma permite ainda o acesso contextualizado a tutoriais sempre que os alunos falhem algum objetivo.

O principal resultado alcançado foi a definição e validação de uma nova estratégia de adaptação e arquitetura para a implementação de um Sistema de Hipermédia Adaptativa (SHA) educacional para melhorar a aprendizagem da matemática nas escolas de ensino básico, ao nível do segundo ciclo em Portugal.

A materialização dos modelos desenvolvidos e a sua respetiva integração permitiram dotar o PCMAT das seguintes funcionalidades: 

1. Mostrar conteúdos, atividades e definir a estrutura das hiperligações adaptados ao conhecimento e preferência de aprendizagem do aluno; 

2. Ajustar conteúdos e atividades ao conhecimento e às preferências de aprendizagem do aluno.

A primeira versão da ferramenta já foi implementada, testada e avaliada em duas escolas de ensino básico, ao nível do segundo ciclo. 

Os resultados permitiram concluir que as estratégias de adaptação e arquitetura definidas neste protótipo permitem apoiar e melhorar o desempenho dos alunos em matemática no ensino básico, ao nível do segundo ciclo.

Este projeto mostra como as técnicas da área dos Sistemas Adaptativos  podem melhorar os sistemas de e-learning destinados ao ensino básico.

A versão atual contempla o domínio da proporcionalidade direta. Se é professor de matemática e deseja experimentar a plataforma nas suas turmas então por favor contacte-nos. Estamos ainda abertos a acolher sugestões para o desenvolvimento de módulos relativos a outros domínios da matemática.

Equipa

Coordenador do projeto

Luiz Faria - lef@isep.ipp.pt

Investigadores

Constantino Martins - acm@isep.ipp.pt

Marta Fernandes - mamaf@isep.ipp.pt

Paulo Couto - pajco@isep.ipp.pt

Cristiano Valente - 1080631@isep.ipp.pt

Cristina Bastos - cristinabastos70@gmail.com

Maria de Fátima Costa - mfbkosta@gmail.com

Ana Almeida - amn@isep.ipp.pt

António Silva - ass@isep.ipp.pt

Maria Eduarda Ferreira - epf@isep.ipp.pt

Objetivos do projeto

O objetivo principal do projeto PCMAT (Plataforma de Aprendizagem Colaborativa de Matemática) é o de conceber uma plataforma de aprendizagem baseada numa avaliação progressiva no âmbito da matemática, ao nível do segundo e terceiro ciclos do ensino básico. A plataforma de aprendizagem baseia-se numa abordagem construtivista, avaliando o nível de conhecimento dos utilizadores e apresentando conteúdos e atividades adaptadas às características e estilos de aprendizagem dos alunos. Por outro lado, a plataforma permite aos alunos adquirir e consolidar conhecimento de forma autónoma, com apoio permanente, através da aplicação de metodologias e atividades educacionais exploradas de forma construtivista.

Tarefas desenvolvidas no âmbito do projeto

As principais tarefas desenvolvidas incluam:

• A definição de novas estratégias e uma arquitetura para a implementação de Sistemas Adaptativos educacionais para apoiar e melhorar a aprendizagem da matemática nas escolas de ensino básico, ao nível do segundo ciclo;
• A definição dos atributos do Modelo do Aluno que descrevem a informação, conhecimento, preferências e estilo de aprendizagem necessários para conduzir os mecanismos de adaptação do SHA ;
• O desenvolvimento do Modelo de Domínio e respetivos componentes;
• A conceção de um sistema híbrido inovador, que permite relacionar a representação do conhecimento, preferências de aprendizagem e estilos de aprendizagem do aluno com um Modelo Pedagógico dinâmico e regras de adaptação que usam objetos de aprendizagem compatíveis com a norma IEEE LOM.

Testemunho 

Segundo Constantino Martins, Professor Adjunto ISEP, Investigador no GECAD e um dos investigadores neste projeto, este projeto somente foi possível  com o apoio do COMPETE. Acrescenta ainda que as características de adaptação do protótipo às diferentes necessidades e à diversidade de preferências de aprendizagem de cada aluno contribuem para alcançar maior eficácia e eficiência no processo de aprendizagem da matemática no ensino básico.