tripla adaptação em ambientes inteligentes de aprendizagem com ontologias, gamificação e...
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Núcleo de Excelência em Tecnologias Sociais (NEES)Instituto de Computação – Universidade Federal de Alagoas
Igbittencourt.comIg Ibert Bittencourt
Tripla Adaptação em Ambientes Inteligentes de Aprendizagem com Ontologias, Gamificação e Mineração de Dados: da Pesquisa à InovaçãoERIMT 2015VI Escola Regional de Informática de Mato Grosso
Maceió
Maceió
Maceió, Alagoas, Brazil
Núcleo de Excelência em Tecnologias Sociais (NEES)Instituto de Computação – Universidade Federal de Alagoas
Igbittencourt.comIg Ibert Bittencourt
Tripla Adaptação em Ambientes Inteligentes de Aprendizagem com Ontologias, Gamificação e Mineração de Dados: da Pesquisa à InovaçãoERIMT 2015VI Escola Regional de Informática de Mato Grosso
Pesquisa em Técnicas Adaptativas para Aprendizagem Personalizada
Inovação como um caminho para o aumento do impacto social
Pesquisa em Técnicas Adaptativas para Aprendizagem Personalizada
Inovação como um caminho para o aumento do impacto social
14th Century
http://media.linkjab.com/i/images/university-of-bologna-the-worlds-oldest-university.jpg
http://media.linkjab.com/i/images/university-of-bologna-the-worlds-oldest-university.jpg
14th Century
http://media.linkjab.com/i/images/university-of-bologna-the-worlds-oldest-university.jpg
14th Century
http://media.linkjab.com/i/images/university-of-bologna-the-worlds-oldest-university.jpg
14th Century
Few evolution in this area
1870 Paoli Classroom
http://sjvnoticias.com/sala-de-aula-ontem-e-hoje/ 2015
http://www.grmwebsite.com/blog/bid/67340/Welcome-to-the-21st-Century-Why-YOU-Should-Be-Marketing-on-the-Web 21st Century
https://onlineacademiccommunity.uvic.ca/jjohal93/category/blogs/
http://www.theaerodrome.com/forum/showthread.php?t=61895
http://www.theaerodrome.com/forum/showthread.php?t=61895
http://www.techreviewer.co.uk/english-teacher-claims-kids-playing-video-games-good/http://www.fastcodesign.com/1662898/how-steelcase-redesigned-the-21st-century-college-classroom
http://www.techreviewer.co.uk/english-teacher-claims-kids-playing-video-games-good/
http://www.gamasutra.com/blogs/ToniSala/20131208/206535/Game_Design_Theory_Applied_The_Flow_Channel.php
Zaffari, G. & Battaiola, A. L. Mapeamento do MDA e Habilidades do Jogador no Gráfico da Teoria do Fluxo. 11° P&D Design
Flux
o
Abordagens Ativas
Ensino Híbrido
Personalização
Princípios Fundamentais
Disruptura com a educação baseada na hora de bunda na carteira (Valente, 2015)
Baseado em Evidências
Flux
o
Abordagens Ativas
Ensino Híbrido
Personalização
Princípios Fundamentais
Disruptura com a educação baseada na hora de bunda na carteira (Valente, 2015)
Baseado em Evidências
Habilidades
Tópicos
Disciplinas
Técnicas para Aprendizagem Adaptativa
Ontologias Gamificação
Mineração de Dados Educacionais
Ontologias Gamificação
http://www.w3.org/2006/Talks/1016-Beijing-IH/
Técnicas para Aprendizagem Adaptativa
Mineração de Dados Educacionais
Ontologias Gamificação
Técnicas para Aprendizagem Adaptativa
Mineração de Dados Educacionais
http://copyrightuser.org/topics/text-and-data-mining/
Ontologias Gamificação
Técnicas para Aprendizagem Adaptativa
Mineração de Dados Educacionais
Ontologias Gamificação
Mineração de Dados Educacionais
Adaptação
Técnicas para Aprendizagem Adaptativa
Cenário: Atividades Escritas
Atividades Escritas
Blog
Fórum
Wiki
Redação
Atividades Escritas
Blog
Fórum
Wiki
Redação
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por pares
Estudantes não estão motivados a fazerem avaliações por pares (Tenório, 2016)
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por pares
Mesma avaliação e Redução de custo e
tempoAumentar
engajamento
Melhorar aprendizagem
640
Second Study: Controlled Experiment
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por Pares
Aumentar engajamento
Primeiro estudo: Experimento controlado
Mesma avaliação e Redução de custo e
tempo
Melhorar aprendizagem
Cenário: Atividades EscritasPrimeiro estudo: Mesma avaliação
Cenário: Atividades EscritasPrimeiro estudo: Reduzir o tempo
Cenário: Atividades EscritasPrimeiro estudo: Mesmo custo
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por pares
Primeiro estudo: Experimento controlado
Segundo estudo: Experimento controlado
Mesma avaliação e redução de tempo e
custo
Aumentar engajamento
Melhorar Aprendizagem
Cenário: Atividades EscritasSegundo estudo: Aumentar engajamento
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por Pares
Primeiro estudo: Experimento controlado
Segundo estudo: Experimento controlado
Terceiro estudo: Estudo de Caso
Mesma avaliação e redução de tempo e
custo
Aumentar engajamento
Melhorar Aprendizagem
Definir a amostra
Minerar (Agrupamento)
Perfis de Recomendação
Recomendação Pedagógica
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
16.518 candidatos
RemovePercentage (8 milhões)
Definir a amostra
Minerar (Agrupamento)
Perfis de Recomendação
Recomendação Pedagógica
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
Recommendation Profiles
Pedagogical Recommendation
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
Definir a amostra
Minerar (Agrupamento)
Melhores Avaliações
Piores avaliações
Mine (Clustering)
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
Definir a amostra
Perfis de Recomendação
Recomendação Pedagógica
Grupos de Recomendação Perfis Atividades
1 1, 2 e 4 Estudar redação com avaliação 1000
2 3, 5, 8, 10 e 11 Foco na Competência 5
3 6, 7, 9, 12, 16, 17 e 18 Foco nas Competências 2, 3 e 5
4 14 Foco nas Competências 1 e 4
5 15 Foco nas Competências 2, 3 e 5
6 13 e 19 Foco nas Competências 1 e 4
Mine (Clustering)
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
Definir a amostra
Perfis de Recomendação
Recomendação Pedagógica
Não houve ganho Ganho Parcial Ganho total0
2
4
6
8
10
12
14
10
13
6
Writing Two Essays
Não houve ganho Ganho Parcial Ganho total0
1
2
3
4
5
6
1
4
5
Writing Three Essays
65,5% dos estudantes melhoraram
Cenário: Atividades EscritasTerceiro estudo: Melhorar aprendizagem
90% dos estudantes melhoraramNo Imp. Partial Imp. Total Imp. No Imp. Partial Imp. Total Imp.
GamificaçãoMineração de DadosOntologiasAvaliação por pares
Mesma avaliação e Redução de custo e
tempoAumentar
engajamento
Melhorar aprendizagem
Desafios de Pesquisa
Ontologias Gamificação
Mineração de Dados Educacionais
Como modelar e reusar boas práticas de gamificação?
Como automaticamente descobrir perfis de jogadoresbaseado na interação dos usuários ?
Como modelar e reusar boas práticas de EDM?
Como combinar estas abordagens para adaptar sistemas educacionais?
Zaffari, G. & Battaiola, A. L. Mapeamento do MDA e Habilidades do Jogador no Gráfico da Teoria do Fluxo. 11° P&D Design
Desafios de Pesquisa
Bittencourt, Ig Ibert ; COSTA, Evandro de Barros ; Marlos Silva ; SOARES, Elvys .A Computational Model for Developing Semantic Web-based Educational Systems. Knowledge-Based Systems, v. 22, p. 302-315, 2009.
Jaques, P. A. ; Seffrin, H. ; Rubi, G. ; De Morais, F. ; Guilardi, C. ; Bittencourt, Ig I.; Isotani, S. Rule-based expert systems to support step-by-step guidance in algebraic problem solving: The case of the tutor PAT2Math. Expert Systems with Applications, v. 40, p. 5456-5465, 2013.
Alguns Artigos: Ontologias, Gamificação e EDM
Isotani, S.; Bittencourt, I. I. ; Jaques, P. et al. A Semantic Web-based authoring tool to facilitate the planning of collaborative learning scenarios compliant with learning theories. Computers and Education, v. 63, p. 267-284, 2013.
Paiva, Ranilson; Bittencourt, Ig Ibert; et al. Improving pedagogical recommendations by classifying students according to their interactional behavior in a gamified learning environment. In: the 30th Annual ACM Symposium, 2015, Salamanca. SAC '15. v. 1. p. 233.
Dermeval, Diego ; Tenório, Thyago ; Bittencourt, Ig Ibert; et al. Ontology-based Feature Modeling: An Empirical Study in Changing Scenarios. Expert Systems with Applications, v. 1, p. 1-26, 2015.
ABEL, F. ; Bittencourt, Ig Ibert ; COSTA, Evandro de Barros ; HENZE, N. ; KRAUSE, Daniel ; VASSILEVA, J. Recommendations in Online Discussion Forums for E-Learning Systems. IEEE Transactions on Learning Technologies, v. 3, p. 165-176, 2010.
Qual a contribuição da nossa pesquisa per capita? !
meututor.com.brAdaptive Learning for All
APRENDIZAGEM PERSONALIZADA
EXPERIÊNCIA SOCIAL/COLABORATIVA
(Falta de personalização)
(Aprendizagem colaborativa ineficiente)
(Desmotivação generalizada) AMBIENTE GAMIFICADO
EXPERIÊNCIASOCIAL E
COLABORATIVA
EQUIPEB
COMPETIÇÃO
EQUIPEA VS
APRENDIZAGEMPERSONALIZADA
GAMIFICAÇÃO
MINERAÇÃO DE DADOS
PERFIL DO ESTUDANTE
PERFIL GERAL
CRIA O PERFIL DO ESTUDANTE BASEADO NA
MÉDIA
MISSÕES PERSONALIZADASALUNOIdentifica Missões para
um determinado Aspecto
MIS
SÕES
PERS
ONAL
IZAD
AS
100 5000
+30.000Estudantes
48%Mais rápido
Mais aprendizado27%
meututor.com.brAdaptive Learning for All
SpinoffsSociais
Desigualdade Social
Pesquisa
Inovação
Maceió
Maceió, Alagoas, BrazilMuito Obrigado!
Núcleo de Excelência em Tecnologias Sociais (NEES)Instituto de Computação – Universidade Federal de Alagoas
Igbittencourt.comIg Ibert Bittencourt
Tripla Adaptação em Ambientes Inteligentes de Aprendizagem com Ontologias, Gamificação e Mineração de Dados: da Pesquisa à InovaçãoERIMT 2015VI Escola Regional de Informática de Mato Grosso