Métodos de classificação aplicados à detecção automática de Estilos de Aprendizagem em um ambiente real de ensino

Abstract

Abstract. The automatic detection of learning styles is an active research topic in the field of technology applied to education, however, most of existing works are not conclusive in relation to the different classification methods applied in this scenario. In this work, therefore, we evaluate four machine learning algorithms, specifically for the classification task, in order to identify the Learning Styles of the students in a real electronic learning environment, according to the Felder-Silverman model. As a result, the experiments indicated that a single method is not sufficient for the correct classification in all the dimensions, and that the best scenario contemplates the use of at least two different classifiers. Resumo. A detecção automática de Estilos de Aprendizagemé um ativo tópico de pesquisa naárea de computação aplicada ao contexto educacional, porém, grande parte dos trabalhos existentes nãoé conclusiva com relação a diferentes métodos de classificação aplicados neste cenário. Neste trabalho, portanto, são avaliados quatro algoritmos de aprendizado de máquina, especificamente para a tarefa de classificação, a fim de se identificar os Estilos de Aprendizagem dos estudantes em um ambiente real de aprendizado eletrônico, de acordo com o modelo de Felder e Silverman. Como resultado, os experimentos indicaram que umúnico método nãoé suficiente para a correta classificação em todas as dimensões, sendo que o melhor cenário contempla o uso de, pelo menos, dois classificadores diferentes. IntroduçãoCada estudante, individualmente, possui habilidades, necessidades, conhecimentos prévios e motivações próprias, e estas características são fundamentais para determinar se um indivíduo encontra mais dificuldades do que outros para aprender em certo modelo de ensino [Graf 2007]. De fato, conforme explorado no trabalho de [Coffield et al. 2004], diversos estudos nasáreas de psicologia cognitiva e pedagogia indicam que cada pessoa possui diferentes maneiras de captar, processar e organizar informações durante o aprendizado, o que fundamenta o conceito de Estilos de Aprendizagem.O conceito de Estilos de Aprendizagem motivou diversas pesquisas naárea da computação aplicadaà educação, pois a construção de um modelo do perfil dos alunos

Discentes com Necessidades Especiais e os Desafios no Ensino de Algoritmos com Atividades Colaborativa e Competitiva: as regras do jogo na sala de aula

“…Por outro lado, o estudo dos estilos de aprendizagem encontra-se mais difundido na literatura. Como mostrado em [Ferreira et al 2017], os autores implementam algoritmos de inteligência artificial no ambiente de aprendizagem Moodle para realizar um levantamento dos estilos de aprendizagem dos alunos de um curso que utilizavam essa plataforma.…”

“…Disciplinas como Programação podem ser desafiadoras porque dependem de variáveis como a dificuldade do professor medir com objetividade a aprendizagem do aluno, a pluralidade de estilos de aprendizagem [Ferreira et al 2017], aprender a sintaxe de uma linguagem de programação (LP) [de Araújo et al 2013], além de exigir habilidades tais como o raciocínio lógico, noções de inglês e diferentes formas de representações de soluções -como fluxogramas e pseudocódigos. Os desafios de ensinar Programação podem ser agravados, no ensino superior, quando há o ingresso de discentes com necessidades especiais, pois outros fatores adicionais como o despreparo ou falta de formação dos docentes para receber esses discentes [Sarmento et al 2017] dificultam o processo de inclusão.…”

App EnEM: Protótipo de Aplicativo Preparatório para o ENEM com base nos Estilos de Aprendizagem do modelo VARK

“…De modo geral, estilos de aprendizagem referem-se à maneira como os indivíduos interagem para observar o ambiente, captar informações, processar e compreender seu significado e então transformá-las em conhecimento (Ferreira et al 2017). Segundo Gallert (2005), planejar softwares considerando os estilos de aprendizagem individuais, viabiliza possibilidades diferenciadas de estudo e uma maior motivação para os usuários.…”

“…Entender como os estímulos se comportam em cada pessoa, pode tornar o ensino mais proveitoso e melhorar o desempenho dos estudantes (Ferreira et al 2017). Nessa concepção, os quatro estilos de aprendizagem descritos na teoria VARK são (Fleming e Mills, 1992):…”