Construção de objetos digitais de aprendizagem

Este módulo pretende apresentar alguns aspectos envolvidos no processo de concepção e construção de objetos digitais de aprendizagem. Serão abordados temas relacionados ao design de objetos de aprendizagem e melhores práticas. O aluno terá a oportunidade de conhecer um conjunto de ferramentas que podem ser utilizadas na confecção dos recursos de mídia necessários à montagem do objeto desejado. Além disso, são discutidas questões referentes à avaliação de objetos de aprendizagem.

Introdução

A concepção e design de um OA não é uma tarefa simples. A dificuldade de aliar características técnicas e uma boa didática a um aplicativo são desafios que exigem uma equipe interdisciplinar. Como já visto anteriormente, o ato de construir ferramentas baseadas em TI para educação esbarra não apenas na dificuldade de gerenciar equipes interdisciplinares, como também na própria dificuldade de acesso e manuseio do computador por parte de professores e alunos. O design de um OA digital deve considerar esses fatores e oferecer uma interface gráfica amigável e intuitiva.

Da ótica do Licenciando em Computação, a atividade de construção de OA pode ser vista também como parte do processo de ensino-aprendizagem do conteúdo que se deseja trabalhar. O processo de construção e reconstrução por parte do aluno permite a experimentação das teorias envolvidas ao determinado conteúdo, de vez que estão criando, recriando e testando tais teorias (Piaget, 1990). Segundo Silva e Malaggi (2009, p. 25), “para conhecer objetos o indivíduo deve agir sobre eles, portanto, transformá-los, deve deslocá-los; ligá-los, combiná-los, separá-los, desmontá-los e voltar a montá-los”.

Neste curso, serão apresentados os aspectos técnicos envolvidos no processo de criação de OA digitais. Discutiremos os modelos para construção de OA, questões que envolvem o seu design e definição de diretrizes para avaliação. Serão discutidos também os formatos de representação, armazenamento e indexação através de metadados. Por fim, será apresentado um conjunto de ferramentas que podem auxiliar o aluno na construção de OA com os mais diversos recursos de mídia (texto, imagens, sons, vídeo e simulação).

Objetos de Aprendizagem

Conforme IEEE (2002), um objeto de aprendizagem (OA) pode ser definido como qualquer entidade que pode ser utilizada, reutilizada ou referenciada durante o aprendizado apoiado por computador. Ele pode ser composto, por exemplo, por textos, vídeos, hipertexto, e até mesmo animações com áudio.

Já Wiley (2000) utiliza a metáfora de um átomo para explicar o conceito de OA, pois aquele é um elemento pequeno que pode ser combinado e recombinado com outros elementos pequenos para formar algo maior. Neste sentido, o autor destaca que, assim como um átomo não pode ser recombinado com qualquer categoria de átomo, os conteúdos que compõem um objeto de aprendizagem devem estar no mesmo contexto, isto é, devem se relacionar entre si. Portanto, um OA pode envolver várias dimensões que vão de pequenas atividades realizadas em computadores até simulações complexas.

Conforme Audino e Nascimento (2010), os Objetos de Aprendizagem são recursos digitais, dinâmicos, interativos e reutilizáveis; desenvolvidos com fins educacionais; para diversas modalidades, tais como presencial, híbrida, ou à distância; e diversos campos de atuação, como o formal, corporativo ou informal; no âmbito técnico, eles são arquivos digitais, autocontidos e identificados por metadados.

É possível ainda encontrar diversas outras definições para o conceito de Objeto de Aprendizagem, por exemplo:

[…] são arquivos digitais que podem ser utilizados com fins educacionais e que incluem, internamente, sugestões sobre o contexto apropriado no qual deve ser utilizado (SOSTERIC e HESEMEIER, 2002)

[…] é qualquer recurso digital com um valor pedagógico demonstrado que pode ser usado, reusado e referenciado para suporte no processo de aprendizagem. Podem ser, por exemplo: aplicações java, animações em flash, questionários online, vídeos, apresentações em slides, arquivos pdf, imagens, ou sites web (MIRANDA, 2002)

Entre os componentes que podem formar um OA, é possível contar também com materiais direcionados ao professor, que o auxiliem em sua prática, como, por exemplo, um “guia” ou “manual” do professor. Essa categoria de recurso tem o objetivo de oferecer sugestões sobre como fazer um bom uso do objeto de aprendizagem, como também de atividades que podem ser exploradas sobre o conteúdo apresentado. Portanto, a proposta desta categoria de guia é ajudar, motivar e dar mais segurança ao professor de modo que ele se sinta confortável com a utilização do OA. Entretanto, conforme discutiremos futuramente, o guia do professor não substitui o plano de aula.

O desenvolvimento de OAs deve também considerar os conceitos cognitivos que orientem a combinação desse conjunto de mídias, inclusive explorando os vários canais da percepção humana (MOUSAVI et al., 1995; TINDALL-FORD et al., 1997). Contudo, as prioridades dadas para cada um desses canais devem ser bem combinadas, com o intuito de favorecer, da melhor forma, o desenvolvimento cognitivo do aprendiz (TUOVINEN, 2001).

No que diz respeito ao uso de OA no ensino, essa categoria de recurso não se limita à transmissão da informação, mas faz do aprendiz “o sujeito da sua aprendizagem”, enquanto o põe em interação com objetos que “permitem a simulação e a prática, que se constituem no grande diferencial dos objetos de aprendizagem” (BRASIL, 1998, p. 44), como também pelo fato de possibilitar o desenvolvimento de um trabalho que se adapta aos distintos ritmos de aprendizagem, e permite que o aluno aprenda com seus próprios erros (SOUZA, 2006).

Pode-se destacar, como uma das vantagens dos OAs, sua facilidade de acesso e uso, pois não há necessidade de um longo treinamento ou de conhecimentos avançados em tecnologia para utilizá-los. Desta forma, os professores podem se concentrar no que é mais importante, ou seja, na integração e planejamento da aula (FERNANDES et al., 2010). Por esses e outros fatores, é possível observar o número crescente de trabalhos publicados e OAs disponíveis nos repositórios. Entretanto, observa-se que sozinhos esses recursos nada podem fazer para garantir a qualidade de suas aplicações. Conforme Sampaio e Almeida (2010, p. 74), “é necessário um ‘saber-fazer’ ousado, criativo e fundamentado em concepções teóricas”.

Além da simples relação individual entre aluno e o recurso digital, os OAs, dependendo do planejamento definido pelo professor e do tipo de recurso, podem ser adotados com o objetivo de propiciar momentos de aprendizagem colaborativa, motivando a interação entre os aprendizes. Vygotsky (2000) enfatiza que é na interação entre as pessoas que se constrói o conhecimento. A interação entre as pessoas por meio de ambientes de aprendizagem e OA permite que se estabeleça o que se considera fundamental no processo de ensino e aprendizagem: ações partilhadas, nas quais a construção do conhecimento se dá de forma conjunta. É importante perceber, portanto, que tanto o papel do professor como o do aluno são olhados não como momentos de ações isoladas, mas como momentos convergentes entre si, e que todo o desencadear de discussões e de trocas colaboram para que se alcancem os objetivos traçados (SANTOS e MOITA, 2009).

Relatos de experiência descrevem que, ao utilizar os OAs, os alunos permanecem em plena comunicação, fazendo com que o OA promova uma interação entre eles. Essa interação pode ocorrer por meio da resolução de problemas, análise de representações gráficas, simulações e participação ativa no próprio ambiente onde os objetos estiverem localizados (SANTOS e MOITA, 2009).

Portanto, defende-se que OAs são elementos mediadores do processo de aprendizagem, com base nos modelos de aprendizagem abordados por Vygotsky, que define aprendizagem como um processo pelo qual os indivíduos adquirem habilidades, valores e informações em contato com a realidade e outras pessoas (VYGOTSKY, 2000).

Vale ressaltar também a diversidade de termos utilizados para descrever esses tipos de recursos, tais como “objetos educacionais”, “conteúdos de objetos compartilháveis”, “objetos de conhecimento”, “objetos de aprendizagem”, “objetos digitais de educação” e “componentes instrucionais”, que são compatíveis entre si, pois se referem aos mesmos conceitos e objetivos. Para Wiley (2000), independentemente do termo utilizado, estes recursos apresentam as seguintes propriedades (SANTOS et al, 2007):

• Reusabilidade – reutilizáveis diversas vezes em diversos ambientes de aprendizagem;
• Granularidade – seus conteúdos podem ser formados por componentes, para facilitar sua reusabilidade;
• Adaptabilidade – adaptáveis a qualquer ambiente de ensino;
• Acessibilidade – acessíveis facilmente via Internet, para serem usado em diversos locais;
• Durabilidade – possibilidade de continuarem a ser usado, independentemente da mudança de tecnologia;
• Interoperabilidade – habilidade de operar em uma variedade de hardware, sistemas operacionais e browsers, oferecendo um intercâmbio efetivo entre diferentes sistemas.

Entretanto, uma das principais propriedades de um objeto de aprendizagem é a reusabilidade, que pode também ser definida como a replicação de qualquer tipo de conhecimento com o objetivo de reduzir o esforço. A reutilização dos objetos educacionais também permite a melhoria constante da qualidade, pois são usados e melhorados ao longo do tempo. Além disso, é possível reduzir o tempo de preparação das aulas, pois alguns recursos didáticos já estão estruturados. Ainda neste sentido, a propriedade da reusabilidade é posta em prática por meio de repositórios, os quais armazenam OAs e permitem que eles sejam localizados a partir de diversos critérios de busca, por exemplo: tema, nível de ensino, autor, entre outros atributos. Portanto, para que um objeto de aprendizagem possa ser recuperado e reutilizado, é preciso que ele seja devidamente indexado e armazenado em um repositório. Porém, para que esse mecanismo funcione corretamente, algum padrão de metadados precisa ser adotado. O padrão de metadados define um conjunto de atributos padronizados que descrevem cada recurso, o que garante a descrição e, consequentemente, a recuperação de cada OA por meio do mecanismo de busca do repositório (SANTOS et al., 2007).

Repositórios Digitais

Repositórios digitais são sistemas de informação que servem para armazenar, preservar, organizar e difundir os resultados da produção intelectual de comunidades científicas, tendo como características o acesso público transparente, ampla tipologia de documentos, conteúdo heterogêneo, multidisciplinaridade e preservação digital. Dentro deste contexto, os repositórios são distinguidos em temáticos e institucionais (AFONSO, 2011). Os Repositórios Temáticos tratam de um assunto específico e têm por função armazenar as publicações de determinada área do conhecimento. Os Repositórios Institucionais, por outro lado, podem ser considerados Repositórios Temáticos, mas, hospedados e administrados por uma mesma organização, ou seja, a união de todos os repositórios das diversas unidades da organização compõe o Repositório Institucional. Portanto, um repositório se caracteriza pela multidisciplinaridade e heterogeneidade, no que diz respeito à tipologia dos documentos, podendo agregar serviços referentes à organização, disseminação e acesso ao conteúdo digital (CAFÉ et al., 2003).

Vale ressaltar que os repositórios podem ser adotados tanto no ensino presencial como a distância, pois tornam mais dinâmicas e atualizadas as atividades de ensino-aprendizagem. De acordo com Tarouco (2003), os recursos educacionais digitais são mais eficientemente aproveitados quando organizados, catalogados e armazenados em um repositório. Os repositórios asseguram aos atores educacionais (gestores, professores e alunos) uma forma de encontrar conteúdos com padrões de qualidade e em diferentes formatos, por meio de uma recuperação mais fácil e precisa.

Com o intuito de auxiliar os inúmeros profissionais ligados à Educação no processo de busca por novos recursos digitais que se encontram espalhados na Internet e, deste modo, aprimorar o uso da informática na educação, em 2008, o Ministério da Educação (MEC) em parceria com diversas instituições, lançou o repositório educacional do Banco Internacional de Objetos Educacionais (BIOE). Este repositório é um ambiente digital exclusivamente dirigido à comunidade educacional, a fim de auxiliar professores e alunos na busca por recursos educacionais. Nele podem ser encontrados recursos de diversos tipos, como, por exemplo, simulações, animações, vídeos, softwares educativos, experimentos práticos, mapas, hipertextos e áudio.

Além deste repositório, o MEC, paralelamente ao lançamento do BIOE, lançou o Portal do Professor , cujo objetivo auxiliar os educadores em seu cotidiano profissional, disponibilizando serviços que permitem, dentre outras coisas, a troca de informações entre os professores.

Além desses, seguem alguns outros exemplos de repositórios de recursos educacionais, tais como: o repositório Centro Interdisciplinar de Novas Tecnologias na educação (CESTA); Domínio Público; Laboratório Virtual (existem vários) e, ainda Recursos de Matemática.

Metadados e Padrões

Metadados podem ser simplesmente definidos como: “dados que descrevem outros dados”, ou, “dados que descrevem atributos de um recurso, caracterizam suas relações, apoiam sua descoberta e uso” (VELLUCCI, 1998). Metadados normalmente são ilustrados por meio da metáfora de uma “etiqueta” de um produto, ou, como uma “ficha catalográfica” de um livro. Porém, na prática, no contexto dos recursos digitais, é um arquivo, normalmente descrito na linguagem XML . A adoção de padrões de metadados, no contexto dos objetos de aprendizagem, permite que os OAs possam ser facilmente identificados, logo, promove-se a interoperabilidade entre repositórios e outros recursos digitais, e permite-se também a interoperabilidade entre os diferentes sistemas de gestão de aprendizagem (SGA). Como exemplos de normas envolvidas no desenvolvimento de recursos educacionais, destacam-se:

• Sharable Content Object Reference Model (SCORM);
• Learning Object Metadata (LOM);
• Learning Design (LD-IMS).

Representação, Armazenamento e Acesso aos Objetos de Aprendizagem

já tivemos a oportunidade de estudar algumas questões relacionadas à representação de um OA. Como uma forma de enfatizar os conteúdos discutidos naquele momento e embasar as discussões que seguem este livro-texto, serão apresentados nesta seção alguns dos formatos de representação e armazenamento que já foram previamente vistos. Nesse sentido, os conceitos apresentados aqui devem servir como um reforço ao aprendizado anterior, bem como um momento de revisão da teoria já estudada e que deve ser trazida ao contexto desta disciplina para auxiliar no entendimento dos novos conceitos apresentados.

Modelos de Representação de Objetos de Aprendizagem

Um OA pode ser visto como um produto baseado em conjunto de mídias que estão dispostas de uma forma bem definida e com o objetivo de auxiliar o aluno no processo de aprendizagem de um determinado conceito. Nesse sentido, sua representação, de fato, se dá por meio de textos, imagens, sons, vídeos, animações, simulações, jogos ou páginas da web. Cada um desses documentos de mídia possui uma representação de dados interna bem definida baseada em padrões de formatação de dados, padrões de compressão e de empacotamento. Um arquivo de imagem, por exemplo, pode estar gravado em um formato de compressão conhecido como JPEG (Joint Picture Expert Group). Uma página web pode estar escrita utilizando a linguagem HTML, por exemplo.

De fato, cada tipo de mídia ou aplicação possui suas características e formas de representação bem definidas. Os OA também possuem padrões que descrevem como os recursos que os compõem devem ser armazenados, descritos e compartilhados. Para tanto, existem padrões que definem formas de operação entre clientes consumidores e sistemas de gerenciamento de aprendizagem online, conhecidos como LMS (Learning Management System).

Alguns dos objetivos desses padrões para interoperabilidade de conteúdos são:

• Padronização – Estabelecimento de formatos bem definidos para relacionamento entre conteúdos e sistemas de gerenciamento de aprendizagem que os suportam;
• Reutilização de Objetos de Aprendizagem – possibilita a reutilização de objetos já desenvolvidos e catalogados para construção de outros mais complexos ou sua aplicação em contextos (disciplinas/ módulo) diferentes dos que motivaram sua criação;
• Flexibilização da Aprendizagem – permitir a construção de vários percursos de aprendizagem disponibilizados para diferentes alunos;
• Portabilidade – Independência de plataformas, possibilitando a interoperabilidade entre sistemas LMS diferentes.

Alguns dos padrões mais conhecidos são o AICC, Scorm e xAPI. No tocante ao AICC (Aviation Industry CBT Comittee), o padrão permite o desenvolvimento, entrega e avaliação de recursos para treinamentos e cursos, geralmente via ambientes de gerenciamento de aprendizado (BERGSTROM, 1992). O padrão AICC utiliza um protocolo de comunicação conhecido como HACP (HTTP AICC Communication Protocol) para facilitar a comunicação entre o conteúdo dos cursos e o sistema LMS. O protocolo HACP utiliza formulários HTML para o envio de informações ao sistema LMS e o sistema LMS envia notificações de volta para o servidor utilizando texto. O AICC permite que o conteúdo esteja armazenado em um servidor de conteúdos à parte e suporta a transmissão desses conteúdos por meio de conexões seguras (HTTPS). Por outro lado, a organização da informação é mais complexa e exige um maior esforço para processamento dos dados enviados pelo servidor.

O padrão Scorm (Sharable Content Objetct Reference Model) é um conjunto de especificações para o gerenciamento de conteúdo por meio do conceito de objetos de aprendizagem reutilizáveis. Ele foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa ADL (Advanced Distributed Learning) do departamento de defesa Americano. Esse padrão permite que elementos em conformidade com a sua norma possam ser facilmente integrados a fim de produzir repositórios de conteúdos para treinamento com alto grau de modularização (BOHL et al., 2002). A forma de comunicação entre o conteúdo do curso e o sistema LMS é feita por meio de um conjunto de funções definidas em uma API JavaScript. Essa característica é uma solução para o problema de definição de uma interface de programação bem definida para utilizar as funcionalidades do padrão. Por outro lado, isso implica em algumas questões de portabilidade entre os browsers que executam os scripts Scorm. Outra característica do padrão é que o conteúdo e o sistema LMS devem estar no mesmo servidor.

Outro padrão que surgiu recentemente é o xAPI (também conhecido como Tin Can API). O padrão é uma especificação para softwares de e-learning que permitem a comunicação entre o conteúdo e o sistema LMS, de forma a armazenar e rastrear os diversos tipos de experiências de aprendizagem (FOREMAN, 2013). Esse padrão traz uma série de novidades que o padrão Scorm, em seu formato original, não contempla. Dentre as novidades, destacam-se um maior suporte a plataformas de aprendizagem móvel, sistema de segurança mais eficaz, aprendizagem baseada em grupos e maior controle sobre o conteúdo. Além dos padrões citados, ainda existem CC/LTI, CMI-5, dentre outros que especificam esquemas de representação e transação entre conteúdos de aprendizagem e sistemas LMS.

Repositórios de Objetos de Aprendizagem

Repositórios de OA são web sites que contêm recursos digitais para aprendizagem formal e não-formal. Tais recursos digitais são baseados em documentos de mídia, como textos, imagens, vídeos ou ainda programas de software para simulação e jogos. Os repositórios de OA podem ser institucionais, isto é, referentes a uma determinada universidade ou curso e restrito aos participantes desta instituição, ou podem ser abertos. Os repositórios de OA abertos permitem que qualquer usuário possa fazer busca nas suas bases de conhecimento e ter acesso aos objetos que julgarem necessários.

Outra característica que envolve o conceito de repositórios de OA são os referatórios. Os referatórios são sites que ao invés de armazenarem o conteúdo do OA, simplesmente possuem informações. Por exemplo: descrição de OA existentes: mas que não estão hospedados naquele domínio. Quando o usuário de um referatório faz uma busca em sua base, o site retorna informações sobre OA existentes e indica o link para acesso ao conteúdo daquele OA. Essa busca é feita por meio da análise dos metadados de cada OA que estão cadastrados no referatório.

Nas próximas sessões, será discutido mais a fundo o conceito de metadados e os padrões existentes para representação de OAs.

Alguns dos repositórios/referatórios mais conhecidos estão descritos na tabela abaixo.

Site	Descrição
Rived	Rived – Rede Internacional Virtual de Educação. Repositório de Objetos de Aprendizagem, especialmente na área de Ensino de Ciências
Recursos Didáticos Senai	Repositório de Objetos de Aprendizagem do SENAI dedicados ao Ensino Tecnológico.
LabVirt	Repositório de Objetos de Aprendizagem ligados principalmente ao Ensino de Física e Química.
Abed	Repositório que oferece links para diversos materiais educativos com foco na Educação à Distância.
Biblioteca Virtual da UNISUL	Possui vários links para material com foco no aprendiz presencial e à distância.
Banco Internacional – MEC	Possui vários links para material com foco no aprendiz presencial e à distância.

Metadados

Outra característica interessante que deve estar associada à construção de OA são os metadados. Como o nome sugere, metadados são informações sobre os dados. No contexto dos OA, são informações sobre os objetos construídos detalhando autoria, objetivos do OA, autores, conteúdos envolvidos, classificação etária, etc. A inclusão de metadados permite a indexação de objetos na internet, sua inclusão em base de dados e fácil acesso por meio de buscas. Algumas das bases de dados mais importantes relacionadas a OA e que usam esquemas de metadados para busca são:

• ARIADNE – A Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Network for Europe (ARIADNE) existe desde 1996 e possui uma base de mais de 5000 objetos de aprendizagem nas diversas áreas do conhecimento;
• EDNA – A Education Network Autralia, também fundada em 1996, possui aproximadamente 20.000 objetos de aprendizagem nas áreas de Educação e Treinamento para o ensino infantil, de adultos e no Ensino Superior;
• Merlot – A Multimedia Educational Resource for Learning and Online Teaching foi fundada em 1997, sendo um consórcio mantido por várias entidades norte-americanas e do Canadá com coordenação da California State University. Possui uma base com mais de 19.000 objetos de aprendizagem nas áreas de artes, negócios, educação, humanidade, matemática e estatística, dentre outras;
• RIVED – Rede Internacional Virtual de Educação. Um projeto de cooperação entre Brasil, Venezuela e Peru com abrangência nas áreas de Ciências e Matemática com foco na disponibilização de OA para o Ensino Médio.

Existem ainda outros repositórios de objetos de aprendizagem dispostos na internet com o foco em conteúdos em diversas áreas e níveis de ensino específicos. A maioria desses repositórios possui padrões de busca de objetos baseados na descrição dos metadados de tais objetos. Nesse sentido, com o objetivo de tentar padronizar a descrição de metadados para OA, vários grupos de pesquisa ao redor do mundo idealizaram padrões para descrição de objetos. Alguns dos padrões de metadados mais conhecidos e utilizados para descrever objetos de aprendizagem em repositórios são:

• Dublin Core (DC) – Desenvolvido pelo Dublin Core Metadata Initiative (DCMI), descreve de forma simples e é adotado por vários repositórios.
• Learning Objetct Metadata (LOM) – Desenvolvido pela IEEE, reúne características gerais dos objetos de aprendizagem, como identificador, idioma, palavra-chave, título, etc. (BARKER, 2005).
• Information Technology – Learing Education and Training Metadata for Learning Resources (ISO-19788-2) – desenvolvido pela ISO, baseia-se no padrão LOM da IEEE e melhora seus parâmetros de descrição a fim de cobrir mais informações;
• Educational Modelling Language (EML) – Padrão livre para criação e administração de processos de aprendizagem, desenvolvido pela Universidade Aberta da Holanda (OUNL) (HUMMEL et al., 2004).

Na tabela abaixo, é possível observar alguns dos repositórios de OA existentes e os padrões de metadados utilizados para descrição.

Repositório	Padrão de metadados
Ariadne	IEEE – LOM
Edna	Dublin Core – Proprietário
Wisconsin	Proprietário
Universia	SCORM-IMS
RIVED	IMS, EML, Dublin – Core
CESTA	IEEE-LOM

Fim da Aula 03