Mapeamento de aspectos afetivos em um ambiente virtual de aprendizagem

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do Centro de Referência Paulo Freire
acervo.paulofreire.org
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
CENTRO INTERDISCIPLINAR DE NOVAS TECNOLOGIAS NA EDUCAÇÃO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO

MAGALÍ TERESINHA LONGHI

Mapeamento de aspectos afetivos em um
ambiente virtual de aprendizagem

Porto Alegre
2011
MAGALÍ TERESINHA LONGHI

Mapeamento de aspectos afetivos em um
ambiente virtual de aprendizagem

Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Informática na Educação (PGIE) do Centro
Interdisciplinar de Novas Tecnologias na Educação
(CINTED) da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul (UFRGS), como requisito para obtenção do
título de Doutor em Informática na Educação.

Orientadora: Profa. Dra. Patricia Alejandra Behar
Coorientadora: Profa. Dra. Magda Bercht

Linha de Pesquisa: Ambientes Informatizados e
Ensino a Distância

Porto Alegre
2011

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Reitor: Prof. José Carlos Alexandre Netto
Vice-Reitor: Prof. Rui Vicente Oppermann
Pró-Reitor de Pós-Graduação: Prof. Aldo Bolten Lucion
Diretora do CINTED: Profa. Dra. Liane Margarida Rockenbach Tarouco
Coordenadora do PPGIE: Profa. Dra. Maria Cristina Villanova Biazus

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“[...] o afeto propõe fortes e miúdas reminiscências. Por essa mesma
proximidade, tanto e muito me escapa; fino, estranho, inacabado, é
sempre o destino da gente.”

Relembramentos: J. R. Guimarães Rosa, Meu Pai. O Verbo & o
Logos: Discurso de Posse na ABL, p. 483.

Dedico esta tese a meu maior mestre,
Deolino Matheus Longhi, meu pai (in memorĭam),
que, ao apontar estrelas,
construiu em mim a perseverança para alcançá-las.
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AGRADECIMENTOS

Inicialmente, desejo agradecer à Universidade Federal do Rio Grande do Sul por
disponibilizar a infra-estrutura necessária para meu aperfeiçoamento profissional,
especialmente pela dispensa concedida por ocasião da etapa conclusiva da investigação. E ao
CNPq e FAPERGS pelo apoio financeiro aos projetos de pesquisa associados a esta tese.
Sou extremamente grata às minhas orientadoras pela credibilidade no trabalho, pelos
momentos de troca que enriqueceram o desenvolvimento da investigação, pelo
profissionalismo, pelo incentivo e amizade. À Prof. Dra. Patricia Alejandra Behar, minha
orientadora, agradeço pelo acolhimento no grupo de pesquisa, pelos desafios colocados, pela
parceria e pelas oportunidades proporcionadas. À Prof. Dra. Magda Bercht, minha co-
orientadora e professora dos primeiros conceitos de Informática, a quem agradeço por ter
semeado a paixão por uma profissão predominantemente masculina. Meu reconhecimento por
ter sido a pessoa que, nesta Universidade, introduziu a temática da Computação Afetiva em
uma área tão densa quanto a das ciências tecnológicas.
Também gostaria de agradecer a todos os professores do Programa de Pós-graduação
em Informática na Educação (PGIE), em especial à Profa. Dra. Margarete Axt por me haver
impulsionado à área de pesquisa e ao Prof. Dr. Fernando Becker, que transformou
profundamente meus conhecimentos sobre Piaget.
À banca da proposta de tese, representada pelas profas. Dras. Cecília D. Flores, Cleci
Maraschin, Patrícia A. J. Maillard e Rosa M. Vicari, por suas contribuições, as quais me
fizeram refletir sobre novos caminhos a trilhar.
Às psicólogas Daniela Pereira Forgiarini e Manoela Alencastro, exprimo minha
gratidão pela disponibilidade nas aplicações e avaliações dos testes de personalidade. E, por
sua vez, aos alunos que se dispuseram participar da pesquisa. Registro um especial
agradecimento aos professores Neila Maria Moussale e Roberto Cabral de Melo Borges do
Instituto Federal do Rio Grande do Sul e do Prof. Dr. José Valdeni Lima do Instituto de
Informática da UFRGS por colocarem parte de suas aulas à disposição da pesquisa.
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Meu reconhecimento à equipe do NUTED, pelos momentos de parceria, de
aprendizagem e de confraternização. Notadamente, ao bolsista Gustavo Simonato,
responsável pela programação da funcionalidade ROODAafeto e ajustes no banco ROODA.
Aos colegas de curso, pelas longas discussões durante os encontros em sala de aula,
fora dela ou na realização de projetos. Especialmente, à colega, e agora grande amiga,
Alexandra Lorandi Macedo, por todo incentivo e carinho.
Meus sinceros agradecimentos aos colegas do CESUP (Centro Nacional de
Supercomputação), representado pela diretora Denise Grüne Ewald, cujo apoio nos últimos
quatro anos foi imprescindível. Em especial, à colega e profa. Maria Isabel Timm (in
memorĭam), pelo estímulo a prosseguir por novos horizontes, bem como pelas acaloradas
discussões em Neuroeducação e Filosofia.
Aos amigos que compreenderam a escolha do caminho tomado e que, pacientemente,
tentaram mostrar a existência de vida além da tese.
Aos meus manos, Fabiana Longhi Cechet e Henrique Longhi (e suas lindas
famílias), por garantirem minhas referências, por me emocionarem, por estarem presentes em
todos os momentos alegres e tristes desta caminhada.
A uma grande mulher, minha mãe, Izolda Maria Baldissarelli Longhi, que na sua
simplicidade, dedicação à família, foi, nos momentos de tempestade, meu porto seguro.
Finalmente, ao meu sempre companheiro Flavio Almeida Migowski, por seu amor,
pela leitura incansável dos artigos e capítulos da tese, pelas críticas e sugestões sempre com
pertinência. Registro minha eterna gratidão pelo alento nas horas difíceis e por compreender
que o tempo de uma tese tem uma escala de medida diferente de qualquer outro período de
nossa vivência.

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RESUMO
Esta tese apresenta mecanismos computacionais concebidos para reconhecer e inferir estados
de ânimo de alunos em interação num ambiente virtual de aprendizagem (AVA). A pesquisa,
tendo por base investigações interdisciplinar – Educação, Psicologia Cognitiva e Computação
Afetiva (CA) –, apresenta, a título de problema central, o de como alcançar tais objetivos. A
Psicogenética Construtivista, base teórica que fundamenta o exame dos aspectos afetivos
envolvidos nos processos de aprendizagem, responde pela concepção epistemológica
interacionista do AVA ROODA, ambiente de aplicação da pesquisa. A dimensão afetiva é
examinada sob a perspectiva cognitivista associada à teoria de appraisal, em especial no que
diz respeito ao modelo de Scherer, que tem por finalidade distinguir os diferentes fenômenos
afetivos. No que tange à CA, área em torno da qual vêm sendo desenvolvidos estudos que
buscam inferir, avaliar e tomar decisões sobre o estado cognitivo-afetivo do aluno, dois
aspectos são considerados. De um lado, a análise de como se processa a interação do aluno
com o sistema em função de sinais obtidos do comportamento observável no ambiente. De
outro, como proceder ao reconhecimento da subjetividade a partir de materiais textuais.
Projetos experimentais de CA vêm evidenciando o quanto, no âmbito cognitivo, o
reconhecimento da afetividade assume novos contornos. A hipótese de estudo, a de que os
estados de ânimo de um aluno podem ser reconhecidos em AVA através de um modelo
computacional que inter-relacione fatores de personalidade e de comportamento, pôde ser
confirmada, para isso concorrendo o emprego da técnica de redes bayesianas. A opção pelo
fenômeno afetivo estado de ânimo, embasada na revisão da literatura, justifica-se por
constituir um dos aspectos afetivos mais representativos no ambiente escolar, com respeito ao
qual cumpre considerar duas classes de estados de ânimo: animação e satisfação. A Roda dos
Estados Afetivos é o espaço de representação para o mapeamento de ambas as classes. Tendo
em conta a interdisciplinaridade da pesquisa, e no intuito de identificar os estados de ânimo
nas interações de alunos em AVA, construiu-se uma nova funcionalidade para o AVA
ROODA, denominada ROODAafeto. Identificar os estados de ânimo em AVA significa
ampliar o leque de comunicação professor-aluno, de modo a que não somente os aspectos
cognitivos, mas também os afetivos sejam considerados. Em síntese, através dessa
funcionalidade, pretende-se proporcionar meios, a partir dos quais seja possível obter
informações associadas à vivência afetiva do aluno, notadamente em relação ao ensino não
presencial.

Palavras-chave: Sujeito afetivo; Estados de ânimo; Modelo afetivo de aluno; Redes
bayesianas; Ambientes virtuais de aprendizagem
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ABSTRACT
This dissertation presents computing mechanisms conceived in order to get to know and infer
students’ mood states when interacting in a virtual learning environment (VLE). The research,
based on interdisciplinary studies – Education, Cognitive Psychology, and Affective
Computing (AC) –, presents, as its main research problem, the aim of reaching such
objectives. Constructivist psychogenetics, theoretical foundation for the examination of
affective aspects involved in learning processes, is responsible for the interactionist
epistemological conception of the ROODA VLE, the application environment for the
research. The affective dimension is examined under the cognitive perspective associated to
the appraisal theory, mainly regarding Scherer’s model, which aims to distinguish the
different affective phenomena. Concerning AC, area that comprises studies developed in
order to infer, assess, and take decisions about the student’s affective-cognitive status, two
aspects are considered. On the one hand, the analysis of how the interaction of the student
with the system is processed was carried out, based on signals obtained from the observable
behavior in the environment. On the other hand, it was analyzed how to proceed when
recognizing the subjectivity from textual materials. AC experimental projects have evidenced
how much, in the cognitive sphere, the recognition of affectivity assumes new forms. The
study hypothesis that a student’s mood state can be recognized in a VLE by means of a
computing model that inter-relates personality and behavior factors could be confirmed, and
for this purpose a Bayesian network technique was used. The option for the affective
phenomena mood state, based on the literature review, is justified by the fact that it is one of
the most representative affective aspects in the educational environment. With this regard,
two types of mood states are considered: being interested and being satisfied. Wheel of
Afffective States is the space of representation for the mapping of both types. Considering the
interdisciplinarity of the research, and with the purpose of identifying the mood states in
the students' interactions in a VLE, a new functionality for the ROODA VLE, called
ROODAafeto was developed. Identifying mood states in VLE means to amplify the
possibility of teacher-student communication so that affective aspects are also considered
besides cognitive aspects. In short, the use of this functionality aims to provide means to
obtain information associated with the student’s affective experience, mainly in relation to
non-presential education.

Keywords: Affective subject; Moods states; Student´s affective model; Bayesian nets; Virtual
learning environment.

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