Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital
As escolas modernas tentam se integrar as vantagens da tecnologia da informação em seus meios pedagógicos. No entanto, essas tentativas usualmente limitam-se a apenas acoplar junto ao ambiente físico, artefatos de hardware para que estudantes e professores possam utilizá-los. Quando busca-se inco...
| Autor principal: | Batista, Romário Lira |
|---|---|
| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/1419623941608251 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8534 |
| id |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-8534 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-85342021-11-13T05:03:23Z Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital Batista, Romário Lira Barreto, Raimundo da Silva http://lattes.cnpq.br/1419623941608251 http://lattes.cnpq.br/1132672107627968 Oliveira, Elaine Harada Teixeira de http://lattes.cnpq.br/6553721651836761 Silva, Javier Martinez http://lattes.cnpq.br/8400448405192982 Avaliação educacional Avaliação de Potencial de Aprendizagem CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO Avaliação automática Feedback automático Educação Digital Métodos formais As escolas modernas tentam se integrar as vantagens da tecnologia da informação em seus meios pedagógicos. No entanto, essas tentativas usualmente limitam-se a apenas acoplar junto ao ambiente físico, artefatos de hardware para que estudantes e professores possam utilizá-los. Quando busca-se incorporar a cultura tecnológica à educação, busca-se também incorporar novas formas de ensino e aprendizagem. Por conseguinte, não basta utilizar recursos alternativos e tecnologias de ponta, se não se desenvolver capacidades estratégicas de como e quando usar tais recursos no processo de ensino-aprendizagem. A tarefa de avaliar e classificar o desempenho de estudantes, além de fornecer informações com base nessas avaliações, é um dos pontos em que a integração com a tecnologia busca atuar. Essa automatização traz ganhos de produtividade e de gerenciamento de tempo tanto para professores quanto para alunos. A avaliação automática é uma técnica algorítmica usada para provar/refutar que a resposta de um aluno atende a critérios estabelecidos pelo professor. Quando uma resposta é classificada como “incorreta”, a avaliação dá sequência ao processo de feedback, que consiste no provimento de informação sobre o desempenho do estudante, objetivando reorientar ou estimular comportamentos futuros mais adequados por meio de recomendações. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma metodologia que busca automatizar a tarefa de avaliar o desempenho de um estudante e fornecer feedback para alunos e professores no cenário de educação digital. Ao contrário de outros trabalhos com objetivos semelhantes, esta proposta busca utilizar um método formal, baseado em rede de Petri, como meio de garantir a consolidação e a sistematização das informações a serem avaliadas. A avaliação automática é apresentada em função da modelagem formal do comportamento do estudante ao responder uma atividade avaliativa. Já o feedback é baseado na verificação de propriedades e componentes desse modelo. Foi feita uma revisão sistemática da literatura onde foram identificados onze métodos utilizados a respeito do tema, sendo dez relacionados à avaliação e seis a feedback. Entretanto, há poucos trabalhos que usam métodos formais para a automatização da avaliação e geração de feedback. Foram conduzidos estudos de casos da aplicação do método proposto, onde são demonstradas situações de alunos, em duas perspectivas: a pedagógica, que relaciona as métricas com resultado final da avaliação do modelo formal do comportamento aluno; e a técnica, que mostra como os critérios que o professor seleciona podem ser atendidos a partir dos elementos e/ou propriedades do modelo para gerar feedback do desempenho do estudante na avaliação. Os resultados mostram que a metodologia proposta é promissora porque consegue efetivamente provar a corretude da avaliação e, adicionalmente, prover feedback para os alunos e professores quando estes apresentam alguma falha no desempenho. Modern schools try to integrate the advantages of information technology in their pedagogical means. However, these attempts are usually limited to just attaching to the physical environment, hardware artifacts so that students and teachers can use them. When seeking to incorporate technological culture into education, they also seek to incorporate new forms of teaching and learning. Therefore, it is not enough to use alternative resources and state-of-the-art technologies unless strategic capacities are developed on how and when to use such resources in the teaching-learning process. The task of assessing and classifying student performance, in addition to providing information based on these assessments, is one of the points in which integration with technology seeks to act. This automation brings productivity and time management gains for both teachers and students. Automatic assessment is an algorithmic technique used to prove/reflect that a student’s response meets criteria established by the teacher. When a response is classified as "incorrect", the assessment follows the feedback process, which consists of providing information about the student’s performance, aiming to reorient or stimulate more appropriate future behavior through recommendations. In this sense, this work presents a methodology that seeks to automate the task of evaluating a student’s performance and provide feedback to students and teachers in the digital education scenario. Unlike other works with similar objectives, this proposal seeks to use a formal method, based on Petri net, as a means of ensuring the consolidation and systematization of information to be evaluated. The automatic evaluation is presented as a function of the formal modeling of student behavior when responding to an evaluation activity. The feedback is based on the verification of properties and components of this model. A systematic review of the literature was performed where eleven methods were identified, ten of them related to the evaluation and six to the feedback. However, there are few works that use formal methods to automate the evaluation and generate feedback. Case studies of the application of the proposed method were conducted, where situations of students are demonstrated from two perspectives: the pedagogical, which relates the metrics with the final result of the evaluation of the formal model of student behavior; and the technique, which shows how the criteria that the teacher selects can be met from the elements and/or properties of the model to generate feedback on student performance in the evaluation. The results show that the proposed methodology is promising because it can efectively prove the correctness of the assessment and, additionally, provide feedback to students and teachers when they present some flaw in performance. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2021-11-12T17:16:27Z 2019-03-31 Dissertação BATISTA, Romário Lira. Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital. 2019. 97 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2019. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8534 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Computação Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Informática |
| institution |
TEDE - Universidade Federal do Amazonas |
| collection |
TEDE-UFAM |
| language |
por |
| topic |
Avaliação educacional Avaliação de Potencial de Aprendizagem CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO Avaliação automática Feedback automático Educação Digital Métodos formais |
| spellingShingle |
Avaliação educacional Avaliação de Potencial de Aprendizagem CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO Avaliação automática Feedback automático Educação Digital Métodos formais Batista, Romário Lira Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| topic_facet |
Avaliação educacional Avaliação de Potencial de Aprendizagem CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO Avaliação automática Feedback automático Educação Digital Métodos formais |
| description |
As escolas modernas tentam se integrar as vantagens da tecnologia da informação em seus meios
pedagógicos. No entanto, essas tentativas usualmente limitam-se a apenas acoplar junto ao
ambiente físico, artefatos de hardware para que estudantes e professores possam utilizá-los.
Quando busca-se incorporar a cultura tecnológica à educação, busca-se também incorporar novas
formas de ensino e aprendizagem. Por conseguinte, não basta utilizar recursos alternativos e
tecnologias de ponta, se não se desenvolver capacidades estratégicas de como e quando usar tais
recursos no processo de ensino-aprendizagem. A tarefa de avaliar e classificar o desempenho de
estudantes, além de fornecer informações com base nessas avaliações, é um dos pontos em que a
integração com a tecnologia busca atuar. Essa automatização traz ganhos de produtividade e de
gerenciamento de tempo tanto para professores quanto para alunos. A avaliação automática é uma
técnica algorítmica usada para provar/refutar que a resposta de um aluno atende a critérios
estabelecidos pelo professor. Quando uma resposta é classificada como “incorreta”, a avaliação dá
sequência ao processo de feedback, que consiste no provimento de informação sobre o
desempenho do estudante, objetivando reorientar ou estimular comportamentos futuros mais
adequados por meio de recomendações. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma metodologia
que busca automatizar a tarefa de avaliar o desempenho de um estudante e fornecer feedback para
alunos e professores no cenário de educação digital. Ao contrário de outros trabalhos com
objetivos semelhantes, esta proposta busca utilizar um método formal, baseado em rede de Petri,
como meio de garantir a consolidação e a sistematização das informações a serem avaliadas. A
avaliação automática é apresentada em função da modelagem formal do comportamento do
estudante ao responder uma atividade avaliativa. Já o feedback é baseado na verificação de
propriedades e componentes desse modelo. Foi feita uma revisão sistemática da literatura onde
foram identificados onze métodos utilizados a respeito do tema, sendo dez relacionados à
avaliação e seis a feedback. Entretanto, há poucos trabalhos que usam métodos formais para a
automatização da avaliação e geração de feedback. Foram conduzidos estudos de casos da
aplicação do método proposto, onde são demonstradas situações de alunos, em duas perspectivas:
a pedagógica, que relaciona as métricas com resultado final da avaliação do modelo formal do
comportamento aluno; e a técnica, que mostra como os critérios que o professor seleciona podem
ser atendidos a partir dos elementos e/ou propriedades do modelo para gerar feedback do
desempenho do estudante na avaliação. Os resultados mostram que a metodologia proposta é
promissora porque consegue efetivamente provar a corretude da avaliação e, adicionalmente,
prover feedback para os alunos e professores quando estes apresentam alguma falha no
desempenho. |
| author_additional |
Barreto, Raimundo da Silva |
| author_additionalStr |
Barreto, Raimundo da Silva |
| format |
Dissertação |
| author |
Batista, Romário Lira |
| author2 |
http://lattes.cnpq.br/1419623941608251 |
| author2Str |
http://lattes.cnpq.br/1419623941608251 |
| title |
Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| title_short |
Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| title_full |
Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| title_fullStr |
Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| title_full_unstemmed |
Uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| title_sort |
uma técnica formal para avaliação automática e geração de feedback no contexto da educação digital |
| publisher |
Universidade Federal do Amazonas |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8534 |
| _version_ |
1831969997203701760 |
| score |
11.753896 |