AVIAO, onde o APPrendendo nasceu
AVIAO foi o grupo de pesquisa do IFPR onde nasceu meu TCC do técnico em 2013. APPrendendo é uma aplicação web pra ensino de matemática por resolução de exercícios, com mapeamento das lacunas do aluno através das dicas e tópicos que ele consulta durante o caminho.
Depois da Feira de Ciências de 2011, o professor de matemática, que tinha um interesse paralelo em programação e IA, me chamou pra um grupo de pesquisa que ele estava montando no IFPR: AVIAO, Ambiente Virtual Inteligente de Aprendizagem Orientada.
O AVIAO foi o guarda-chuva. O artefato concreto que saiu dele foi o APPrendendo, defendido em 2013 como meu TCC do técnico em Informática, em dupla com Ana Paula Martins de Moraes Pereira, sob orientação do Prof. Tiago Martinuzzi Buriol e co-orientação do Prof. Gil Eduardo de Andrade.
A proposta
O ensino de matemática nas escolas brasileiras carrega uma deficiência conhecida há anos. Boa parte das dificuldades em sala vem de lacunas na formação prévia do aluno: chega no segundo grau sem fatoração firme, em trigonometria sem semelhança de triângulos no chão. O professor solo não consegue mapear e trabalhar esses pré-requisitos individualmente sem comprometer o andamento da turma.
O APPrendendo atacou isso por um ângulo específico: ensinar matemática por resolução de exercícios, com o sistema mapeando onde estão os buracos no conhecimento de cada aluno conforme ele resolve as questões. Diferente de livro ou plataforma com conteúdo organizado em ordem sequencial, o APPrendendo não tem progressão fixa. O aluno entra no simulado, encontra uma questão de múltipla escolha, e tem que se virar.
Questões, dicas, tópicos
O sistema nunca mostra a resposta. Em vez disso, oferece dois recursos que o aluno pode acionar durante a tentativa:
- Dicas: textos curtos que apontam o caminho do raciocínio sem entregar a conta. Cada dica custa pontos (moedas).
- Tópicos: pedaços do conteúdo formal (fórmulas, definições) que podem aparecer no enunciado, em uma dica, ou aninhados em outro tópico. Tópicos são gratuitos.
A separação é proposital. Dica é ajuda direta com a questão. Tópico é conteúdo de fundo, que o aluno deveria poder consultar livremente sem ser penalizado. A regra de pontuação força o aluno a tentar primeiro e só abrir dica quando travou de verdade.
Mapeamento por demanda
A parte interessante do design é o que sai disso. A sequência de dicas e tópicos que o aluno pede vira um traço do que ele não sabe.
Cada simulado registra três métricas: acertos, independência (% de questões resolvidas sem nenhuma dica) e moedas ganhas. Ao longo de vários simulados, o perfil do aluno acumula gráficos dessas métricas e o painel do professor cruza com os conteúdos das questões. Independência baixa em equação polinomial mostra que o aluno chega em álgebra do segundo grau sem fatoração; tópico repetidamente aberto em "lei dos cossenos" mostra que o pré-requisito de trigonometria está furado.
O sistema não diz "estude isso agora". Ele expõe o mapa pra quem for ler.
Embasamento teórico
A monografia se ancora na Teoria da Carga Cognitiva (Sweller, 1988; 1999; Hollender et al, 2010). Ideia central: a forma como o conteúdo é apresentado consome recursos cognitivos separados do conteúdo em si. Interface sobrecarregada rouba banda do raciocínio. Pra ferramenta de ensino, UX deixa de ser decoração e vira variável que muda o desempenho. As escolhas do APPrendendo (interface enxuta, dica e tópico como ações com pesos diferentes, ausência da resposta no fluxo) saem dessa moldura.
O projeto também se encaixa em três conceitos que estavam emergindo em 2013 e hoje são mainstream: u-learning (aprendizagem ubíqua, em qualquer hora ou lugar), m-learning (aprendizagem em dispositivos móveis), e edutainment (entretenimento educacional, gamificação). As moedas e a métrica de independência são o gancho de edutainment; o web app multiplataforma é o m-learning e o u-learning.
O pivô de plataforma
A primeira tentativa foi um app Android nativo (Android Studio com Java). A monografia conta que a mudança pra web saiu de uma constatação prática: o banco vivia no servidor, então internet era requisito de qualquer forma. Um app nativo só acrescentava fricção sem resolver o problema da conexão.
Stack final: PHP e MySQL no servidor, HTML5/CSS/JS no cliente, jQuery pra AJAX. A monografia cita Allen et al (2012) e Brandon (2012) defendendo essa escolha pra apps multiplataforma da época. Hoje o sistema não está mais no ar e o código não foi versionado. Sobrou a monografia em PDF, com requisitos, UMLs, modelo de dados e screenshots.
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