Curriculum and Curriculum and Instructions in ITsInstructions in ITs

Pesquisa e Prática em Tutores Pesquisa e Prática em Tutores AutomáticosAutomáticos• Partindo da descrição antecedente de onde Partindo da descrição antecedente de onde

a pesquisa em tutores automatizados a pesquisa em tutores automatizados se realizou nos últimos 15 anos ou 20 se realizou nos últimos 15 anos ou 20 anos, nós podemos olhar o futuro em anos, nós podemos olhar o futuro em diferentes direções.diferentes direções.

• Esta seção inicia com algumas Esta seção inicia com algumas sugestões para a direção de pesquisa sugestões para a direção de pesquisa no campo.no campo.

• Concentra-se em 3 questões de Concentra-se em 3 questões de pesquisa fundamentais.pesquisa fundamentais.

• Também menciona nesta seção Também menciona nesta seção algumas linhas de pesquisa, que algumas linhas de pesquisa, que embora interessantes, não são embora interessantes, não são apropriadas neste momento.apropriadas neste momento.

• Para os interessados em aplicações Para os interessados em aplicações imediatas, breve discussão de imediatas, breve discussão de implementações atuais.implementações atuais.

Questões de PesquisaQuestões de Pesquisa

• Um item importante em pesquisa e Um item importante em pesquisa e desenvolvimento é a abrangência dos desenvolvimento é a abrangência dos esforços. Pesquisadores em ITS devem esforços. Pesquisadores em ITS devem olhar para ISD como um campo de olhar para ISD como um campo de particular interesse em aplicações particular interesse em aplicações instrucionais.instrucionais.

• Tão importante é a necessidade de ser Tão importante é a necessidade de ser específico sobre mecanismos como específico sobre mecanismos como princípios de aprendizagem e instruçãoprincípios de aprendizagem e instrução

• Acrescentamos ainda a estrutura da Acrescentamos ainda a estrutura da disciplina.disciplina.

• Como codificar os princípios Como codificar os princípios educacionais ou seja, quais destes educacionais ou seja, quais destes princípios podem ser codificados princípios podem ser codificados independentemente do material independentemente do material ensinado e quais são parte integral ensinado e quais são parte integral do materialdo material

Tutores Automáticos e Projeto Tutores Automáticos e Projeto InstrucionalInstrucional

• Uma das maiores tarefas relacionadas que Uma das maiores tarefas relacionadas que envolvendo pesquisadores em tutores envolvendo pesquisadores em tutores automáticos é aquela relacionando seu trabalho automáticos é aquela relacionando seu trabalho com outra pesquisa em treinamento e educação.com outra pesquisa em treinamento e educação.

• Maioria das pesquisas instrucionais é Maioria das pesquisas instrucionais é tangencialmente relevante se não em sua tangencialmente relevante se não em sua totalidade, a sistemas tutores automatizados seja totalidade, a sistemas tutores automatizados seja porque aponta outras formasa de instrução ou porque aponta outras formasa de instrução ou por não ser suficientemente projetado para ajuda por não ser suficientemente projetado para ajuda direta.direta.

• Um ramo da pesquisa instrucional chamado ISD Um ramo da pesquisa instrucional chamado ISD busca fornecer métodos que podem ser usados busca fornecer métodos que podem ser usados para projeto de sistemas instrucionais.para projeto de sistemas instrucionais.

• ISDISD– Oferece decomposição sistemática do Oferece decomposição sistemática do

problema instrucional e a cobertura problema instrucional e a cobertura compreensível das aplicações instrucionaiscompreensível das aplicações instrucionais

– Tenta, para um nível de especificidade que é Tenta, para um nível de especificidade que é apropriada para projetistas instrucionais.apropriada para projetistas instrucionais.

Sugestões de Pesquisa para Projeto Sugestões de Pesquisa para Projeto InstrucionalInstrucional

• Primeiro passo – necessário laboratórios para Primeiro passo – necessário laboratórios para manipulação sistemática de métodos alternativos manipulação sistemática de métodos alternativos para tutorespara tutores– Ex. Meno-tutor e WEST – fornecem tutorial que podem Ex. Meno-tutor e WEST – fornecem tutorial que podem

hospedar uma variedade de métodos instrucionaishospedar uma variedade de métodos instrucionais– Conhecimento de projeto também pode vir da observação, Conhecimento de projeto também pode vir da observação,

tutores semi-automatizados nos quais um tutor humano troca tutores semi-automatizados nos quais um tutor humano troca algumas ou todas as funções de um tutor automatizado.algumas ou todas as funções de um tutor automatizado.

– Estudos desses sistemas podem partir de observações Estudos desses sistemas podem partir de observações sistemáticas para o desenvolvimento de sofisticados sistemáticas para o desenvolvimento de sofisticados assistentes de tutores projetados para suportar atividades assistentes de tutores projetados para suportar atividades reais de tutores bem como coletar dados de comportamentos reais de tutores bem como coletar dados de comportamentos de tutoresde tutores

Teorias de Aprendizagem e InstruçãoTeorias de Aprendizagem e Instrução

• Problemas relacionados a ISD ocorrem devido a falta Problemas relacionados a ISD ocorrem devido a falta de uma teoria de aprendizagemde uma teoria de aprendizagem– Não há modelos de mecanismos que gerenciem a Não há modelos de mecanismos que gerenciem a

interpretação do estudante em uma apresentação particular.interpretação do estudante em uma apresentação particular.– Solução óbvia – descobrir leis de aprendizagem que Solução óbvia – descobrir leis de aprendizagem que

especifiquem tais mecanismosespecifiquem tais mecanismos

• Por que não existem TA que possam trabalhar com o Por que não existem TA que possam trabalhar com o modelo de aprendizagem do estudante?modelo de aprendizagem do estudante?– Resposta manifesta-se em diversos níveisResposta manifesta-se em diversos níveis

• 1. Cognição – nem tanto estímulo –resposta, mas na 1. Cognição – nem tanto estímulo –resposta, mas na representação simbólica.representação simbólica.

• 2. A natureza comunicativa do empreendimento instrucional – 2. A natureza comunicativa do empreendimento instrucional – leis de aprendizagem são descrições incompletas do que ocorre leis de aprendizagem são descrições incompletas do que ocorre em situações instrucionais.em situações instrucionais.

Sugestões de Pesquisa em aprendizagem e Sugestões de Pesquisa em aprendizagem e instruçãoinstrução

• Resumindo, o campo de TA necessita considerar Resumindo, o campo de TA necessita considerar mecanismos segundo o qual TA alcançam(ou mecanismos segundo o qual TA alcançam(ou não) sua eficiêncianão) sua eficiência

• Teorias de aprendizagem e modelos de Teorias de aprendizagem e modelos de máquinas dessas teorias fornecem benefícios máquinas dessas teorias fornecem benefícios para Tas.para Tas.

• Observações de interações tutoriais naturais.Observações de interações tutoriais naturais.

Modularidade: Independência do Modularidade: Independência do Instrucional e Domínio do Instrucional e Domínio do conhecimentoconhecimento

• Hipotese de trabalho – Métodos Hipotese de trabalho – Métodos Instrucionais e de diagnósticos Instrucionais e de diagnósticos independem do domínio do conhecimento.independem do domínio do conhecimento.– Domínio do conhecimento pode ser formulado Domínio do conhecimento pode ser formulado

independente de métodos e vice versa.independente de métodos e vice versa.– Sabe-se que diferentes diagnósticos e métodos Sabe-se que diferentes diagnósticos e métodos

instrucionais são aplicados em diferentes instrucionais são aplicados em diferentes objetivos instrucionaisobjetivos instrucionais=>=> regras de regras de correspondência podem ser usadas para correspondência podem ser usadas para preservar modularidade.preservar modularidade.

Pesquisa em ModularidadePesquisa em Modularidade

• Estudos vão no sentido de desenvolver Estudos vão no sentido de desenvolver regras que conduzam o projeto de TA e regras que conduzam o projeto de TA e implementem essas regras essas regras implementem essas regras essas regras em programas que gerem ou configurem em programas que gerem ou configurem TAs para aplicações particularesTAs para aplicações particulares

• Necessitam estudos em representações Necessitam estudos em representações propedêuticas.propedêuticas.

Armadilhas de PesquisaArmadilhas de Pesquisa

• Pesquisas em STI são como campo minadoPesquisas em STI são como campo minado– Tutores que devem aprender o material – Tutores que devem aprender o material –

• Assertiva mais comum é que Modelo Especialista é Assertiva mais comum é que Modelo Especialista é totalmente competente ou possui mais competência totalmente competente ou possui mais competência do que o estudante.do que o estudante.

• Em a o estudante conhece muito pouco ou nada Em a o estudante conhece muito pouco ou nada sobre o assunto e o tutor conhece quase tudosobre o assunto e o tutor conhece quase tudo

• Em b, o estudante tem pouco conhecimento mas Em b, o estudante tem pouco conhecimento mas uma boa dose de conhecimentos espontaneosuma boa dose de conhecimentos espontaneos

• Painéis c e d mostram situações reais. Em c o tutor Painéis c e d mostram situações reais. Em c o tutor tem uma pequena vantagem sobre o estudante e em tem uma pequena vantagem sobre o estudante e em d a vantagem é do estudante,d a vantagem é do estudante,

Tutores que devem aprender para Tutores que devem aprender para ensinarensinar

• O objetivo fundamental de pesquisas em O objetivo fundamental de pesquisas em ITS eé a bem sucedida representação do ITS eé a bem sucedida representação do ensino do conhecimento e sua ensino do conhecimento e sua implementação em máquinaimplementação em máquina

• Dois exemplos em aprender a ensinarDois exemplos em aprender a ensinar– Através do refinamento sucessivo, não de Através do refinamento sucessivo, não de

estratégias mas no modelo do estratégias mas no modelo do estudante(Kimball 82)estudante(Kimball 82)

– Outro no procedimento gerar e testar para Outro no procedimento gerar e testar para experimentar noções sobre técnicas de ensinoexperimentar noções sobre técnicas de ensino

Construindo TAs com tecnologia atualConstruindo TAs com tecnologia atual

• Encontrar formas de aplicações viáveis de Encontrar formas de aplicações viáveis de TAs é um trabalho duroTAs é um trabalho duro

• Entretanto o autor mostra algumas linhas Entretanto o autor mostra algumas linhas para decidir quando e como implementar para decidir quando e como implementar TAs. TAs.

Considerações na escolha de Considerações na escolha de aplicaçõesaplicações

•Trabalhar com um domínio que Trabalhar com um domínio que possa ser formalizadopossa ser formalizado– Domínios como Crítica literária ou Domínios como Crítica literária ou

análise de política estrangeira não análise de política estrangeira não são adequadossão adequados

– Fique longe de linguagem naturalFique longe de linguagem natural

Considerações em Projeto Considerações em Projeto InstrucionalInstrucional

• Usar princípios de instrução bem Usar princípios de instrução bem fundamentadosfundamentados– Embora difíceis de serem Embora difíceis de serem

automatizados, podem ser usados no automatizados, podem ser usados no projeto de TAsprojeto de TAs

– Use ambos, model tracing e issue basedUse ambos, model tracing e issue based•Funcionam em casos selecionados. Podem Funcionam em casos selecionados. Podem

ser combinadas em um mesmo sistemaser combinadas em um mesmo sistema

Consideração geral de Consideração geral de projetoprojeto• Projete para modularidade e robustez. Projete para modularidade e robustez.

– Implementação de TAS é um negócio Implementação de TAS é um negócio arriscado arriscado •Devem ser projetados para funcionar ainda Devem ser projetados para funcionar ainda

que uma ou mais partes não funcionemque uma ou mais partes não funcionem– Por exemplo, pode ser projetado para trabalhar com Por exemplo, pode ser projetado para trabalhar com

um currículo default e fornecer um ambiente um currículo default e fornecer um ambiente instrucional usável, ainda que o tutor permaneça instrucional usável, ainda que o tutor permaneça silencioso. O uso de tutores humanos como silencioso. O uso de tutores humanos como previamente mencionado deve ser consideradopreviamente mencionado deve ser considerado

ConclusãoConclusão

• Qual então é o estágio atual da tarefa de Qual então é o estágio atual da tarefa de codificar os princípios de tutores eficientes?codificar os princípios de tutores eficientes?

• Algumas orientaçõesAlgumas orientações– Ferramentas tecnológicas(Ex. model tracing) ajudam Ferramentas tecnológicas(Ex. model tracing) ajudam

a construir TAS eficientes para certas aplicaçõesa construir TAS eficientes para certas aplicações– Questões relacionadas a currículo e instruçõao em Questões relacionadas a currículo e instruçõao em

ITS permanecem não resolvidasITS permanecem não resolvidas• Os princípios de projeto necessários para especificar a Os princípios de projeto necessários para especificar a

abrangência das aplicações de TAS não existeabrangência das aplicações de TAS não existe

• Teorias mecanicistas precisas que considerem a eficiência Teorias mecanicistas precisas que considerem a eficiência de técnicas instrucionais não foram formuladasde técnicas instrucionais não foram formuladas

• Noções claras do que constitui um Noções claras do que constitui um princípio instrucional e um aspecto útil princípio instrucional e um aspecto útil instrucional não está disponívelinstrucional não está disponível

• O simples fato de reconhecer essas O simples fato de reconhecer essas questões é sinal de progressoquestões é sinal de progresso

• Até recentemente supunha-se a Até recentemente supunha-se a representação de conhecimento representação de conhecimento especialista como suficiente para ensinarespecialista como suficiente para ensinar