UMA PROPOSTA DE OBJETO DE APRENDIZAGEM ADAPTATIVO NO ENSINO DA LOGICA BOOLEANA A PROPOSAL OF AN ADAPTIVE LEARNING OBJECT FOR BOOLEAN LOGIC TEACHING Olivia Ramos Morais Braga 1 ,Ismar Frango Silveira 2 Abstract The aim of this paper is to present the results of the application of an Adaptive Learning Object based on production rules, in a course of Boolean Logic. Human knowledge can be represented by a knowledge base, also called inference rules that are part of the inference engine of the knowledge base. These rules are chaining ideas, resulting in a condition-action, if-then. Each rule is a piece of knowledge, and it can generate a forward or backward reasoning. In the context of this paper, adaptability is obtained by inferring student’s learning achievements, categorizing them in three profiles, according to their prior knowledge. Index Terms Adaptive systems, Artificial Intelligence, Boolean logic, Learning Objects. INTRODUÇÃO O modelo Booleano, segundo Daghlian [4], busca matematizar situações reais que se relacionam com o pensamento humano, a lógica e a álgebra de Boole, apresentam modelos matemáticos aplicados em diferentes atividades humanas como a eletrônica, eletricidade e a computação, que aqui serão analisados, pois é parte dos currículos dos cursos de Engenharia Elétrica, Ciência da Computação, Tecnólogo em Desenvolvimento de Sistemas, Tecnólogo em Redes de Computadores e cursos Correlatos. Para Paulo Freire, educador brasileiro, “Educação não transforma o mundo. Educação muda pessoas. Pessoas transformam o mundo”. Através das constantes mudanças sociais , econômicas e mercadológicas, preparar as futuras gerações é requisito fundamental para uma sociedade mais consciente e sustentável, que será capaz de se organizar e repensar os espaços e saberes afim de enfrentar novas diretrizes não somente políticas mas socio- ambientais. O cenário, altamente desafiador, da realidade brasileira, traz, através das políticas públicas, nova realidade ao educador: uma sala de aula heterogênea com diversas origens sociais, com diferentes graus de conhecimentos prévios, uma vez que a triagem dos alunos decorre do preenchimento de vagas disponíveis, sem quaisquer pré requisitos das áreas a serem estudadas. Os conceitos de lógica booleana, que fazem parte do currículo em questão, são abstratos em sua natureza e de difícil representação, uma vez que exigem conceitos da semiótica e representação matemática, bastante sedimentados. Pesquisas na área da educação matemática, como as de Raymond Duval [7] tem procurado relacionar o conhecimento matemático e o tratamento da informação que se deseja transmitir. Analisar um gráfico, estabelecer paralelos conceituais, interpretar informações em uma tabela, um diagrama, não é uma tarefa trivial ao educando iniciante. Essa competência pressupõe domínio e habilidade inerente ao modelo representado. Como compreender a complexidade e abstração de certos conceitos matemáticos, a adoção de diferentes métodos de representação poderá ser uma solução no auxílio à aprendizagem, em ambientes com educandos 1 Olivia Ramos Morais Braga - Professora da Graduação e Pós-Graduação Lato Sensu da Universidade Uninove. Aluna do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Elétrica da Universidade Presbiteriana Mackenzie - olivia.braga@gmail.com 2 Ismar Frango Silveira, Professor Doutor do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Elétrica da Universidade Presbiteriana Mackenzie (Mestrado e Doutorado) - ismar.silveira@mackenzie.br. com diferentes conhecimentos prévios e relações cognitivas distintas e as Técnicas de Inteligência Artificial podem agregar valor incremental a um Objeto de Aprendizagem [8]? O objetivo dessa pesquisa é criar um módulo Tutor Adaptativo, alterando um Objeto de aprendizagem, aplicando-o a posteriori em cursos que utilizem a Lógica Booleana em seu currículo. O módulo tutor adaptativo é baseado em regras de produção, utilizadas em técnicas de inteligência artificial a fim de simular o conhecimento humano. O conhecimento humano pode ser representado através de uma base de conhecimento, também chamadas de regras de inferências. Essas regras são encadeamento de idéias, resultantes em uma condição-ação. Cada regra representa uma parte do conhecimento, podendo gerar um raciocínio progressivo ou regressivo, gerado a partir da base de regras que representam os fatos conhecidos, utilizando-se de mecanismos de inferência para tomada de decisão. Já a adaptatividade, condicionará o grau de aprendizado através do perfil do educando como básico, intermediário e avançado, adaptando-se aos conhecimentos prévios do educando, de forma a desafiá-lo a resolver situações problemas da Lógica e Álgebra Booleana, representada pelos operadores matemáticos, com suas diferentes formas de representação do conhecimento, tais como expressões Algébricas, tabelas verdades e representações simbólicas das portas lógicas. A adoção de um objeto de aprendizagem com módulo adaptativo, com técnicas de Inteligência Artificial poderá representar valor incremental na fixação desses conceitos abstratos e fundamentais, estudados nessas disciplinas. APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA, INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E ADAPTATIVIDADE. A teoria de aprendizagem significativa proposta por David Ausubel [1] segue uma linha de raciocínio semelhante à teoria proposta por Jean Piaget, de caráter cognitivista e construtivista. É cognitivista ao tentar explicar o processo de cognição e construtivista ao considerar que o conhecimento se constrói e evolui a partir das experiências pessoais e ambientais do sujeito [8]. O educando demonstra seus conhecimentos prévios sobre um determinado tema, idéias que são ancoradas, também chamadas de subsunçores, que tem como base o conhecimento mecânico ou memorístico que apresentam determinado grau de retenção, Ausubel propõe que sejam utilizados como ancoragem ou subsunçores. Segundo Ausubel [1], o aprendizado significativo ocorre quando se estabelece uma relação substantiva e não arbitraria entre as novas informações e um aspecto relevante da estrutura do conhecimento. Sobre a aprendizagem ativa, em um primeiro momento, essas operações cognitivas caracterizam o aprendizado significativo como um aprendizado ativo, e começam pela identificação de conceitos previamente conhecido relacionados às novas proposições. Num segundo momento ocorre a apreensão de