Xaviersoftwareeducativo-Figueiredo-2019

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
INSTITUTO METRÓPOLE DIGITAL 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INOVAÇÃO EM TECNOLOGIAS 
EDUCACIONAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Daniel Lobão dos Santos Figueiredo 
 
 
 
 
 
 
 
Xavier: um software educativo para avaliação de mapas conceituais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Natal/RN 
2019 
 
 
 
Daniel Lobão dos Santos Figueiredo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Xavier: um software educativo para avaliação de mapas conceituais. 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Programa de 
Pós-Graduação em Inovação em 
Tecnologias Educacionais do Instituto 
Metrópole Digital da Universidade Federal do 
Rio Grande do Norte, como requisito para 
obtenção do grau de Mestre. 
 
Orientadora: Profa. Dra. Célia Maria de 
Araújo 
 
Co-orientador: Prof. Dr. Luiz Affonso 
Henderson Guedes de Oliveira 
 
 
 
 
 
Natal/RN 
2019 
 
 
 
 
 
 
 
 Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN 
Sistema de Bibliotecas - SISBI 
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede 
 
 Figueiredo, Daniel Lobão dos Santos. 
 Xavier: um software educativo para avaliação de mapas 
conceituais / Daniel Lobão dos Santos Figueiredo. - 2019. 
 100 f.: il. 
 
 Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte, Instituto Metrópole Digital, Programa de Pós-Graduação em 
Inovação em Tecnologias Educacionais. Natal, RN, 2020. 
 Orientadora: Profª. Drª. Célia Maria de Araújo. 
 Coorientador: Prof. Dr. Luiz Affonso Henderson Guedes de 
Oliveira. 
 
 
 1. Engenharia de Software - Dissertação. 2. Mapas Conceituais 
- Avaliação - Dissertação. 3. Avaliação da Aprendizagem - 
Dissertação. 4. Tecnologia Educacional - Dissertação. 5. 
Ambientes Virtuais de Aprendizagem- Dissertação. 6. Software 
Educativo Xavier - Desenvolvimento - Dissertação. I. Araújo, 
Célia Maria de. II. Oliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de. 
III. Título. 
 
RN/UF/BCZM CDU 004.41(043) 
 
 
 
 
 
Elaborado por Kalline Bezerra da Silva - CRB-15 /327 
 
 
 
Daniel Lobão dos Santos Figueiredo 
 
 
 
Xavier: um software educativo para avaliação de mapas conceituais. 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Programa de 
Pós-Graduação em Inovação em Tecnologias 
Educacionais do Instituto Metrópole Digital da 
Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte, como requisito para obtenção do grau 
de Mestre. 
 
 
 
Aprovada em: 31 de outubro de 2019 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
Profa. Dra. Célia Maria de Araújo (UFRN) 
Presidente 
 
Prof. Dr. Nuno Miguel Marques de Souza Oliveira (UAB) 
Membro externo 
 
Prof. Dr. Plácido Antônio de Souza Neto (IFRN) 
Membro externo 
 
Prof. Dr. Luiz Affonso Henderson Guedes de Oliveira (UFRN) 
Membro interno 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A toda a comunidade do PPgITE pelos constantes incentivos. 
Ao professor Affonso por aceitar participar dessa jornada. 
À professora Célia, por nunca ter desistido de mim, mesmo quando eu já havia. 
Aos meus alunos e alunas, por quem eu tento ser melhor do que sou. 
Aos meus amigos, novos e antigos, pela companhia e irmandade sempre mútuas. 
À Morgana, pela companhia constante. 
À minha família, a quem muito devo, e para sempre retribuirei. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para aqueles sonhadores que, assim como eu, 
acreditam em transformar a sociedade e abrir 
caminho para um futuro melhor através da educação 
e da tecnologia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O general que avança sem desejar fama e 
recua sem temer o descrédito, cujo único 
pensamento é proteger seu país e prestar um 
bom serviço ao soberano, é a jóia do reino. 
 
 
SUN TZU 
 
 
RESUMO 
Com as revoluções tecnológicas e pedagógicas ocorridas desde o século passado, 
os processos de ensino e aprendizagem vêm se alterando em um ritmo acelerado, 
entretanto o mesmo não acontece de forma tão evidente com as formas de avaliação. 
Por exemplo, no Brasil os principais instrumentos de avaliação da educação a nível 
nacional são objetivos, como o SAEB, Prova Brasil, ANA, ENEM, ENADE e outros. 
Considerado o universo de 18 milhões de discentes do ensino médio e superior em 
2018 essa é uma estratégia compreensível. Mas não deveria ser replicada dentro de 
cada sala de aula individualmente, cujos universos particulares são em quantidade 
muito menor, com apenas dezenas de discentes. Nesse contexto podem ser utilizadas 
outras formas de avaliação, como avaliações subjetivas. Considerado isso, mapas 
conceituais já se estabeleceram como um instrumento pedagógico apropriado para 
visualização e avaliação subjetiva da aprendizagem. Dentro da perspectiva avaliativa 
é comum nas instituições, incluindo o IFRN, locus deste trabalho, serem estabelecidos 
três principais formas: diagnóstica, formativa e somativa. Mapas conceituais 
costumam ser usados como instrumentos diagnósticos e formativos, mas dificilmente 
como instrumentos somativos, por serem considerados qualitativos e não 
quantitativos. Apesar de já existirem programas de computador que permitem a 
criação e manipulação de mapas conceituais, existe uma lacuna a ser preenchida: 
softwares que auxiliem a avaliação somativa de mapas conceituais. Existem critérios 
utilizados para avaliação e correção de mapas conceituais, mas inexistem ferramentas 
digitais que os utilizem apropriadamente, ou que permitam que os docentes criem 
seus próprios critérios. A partir dessa necessidade, propõe-se este trabalho, que se 
trata de uma pesquisa aplicada que teve como objetivo geral desenvolver o software 
Xavier, seguindo o processo de engenharia de software proposta por Sommerville 
(2011). Metodologicamente, os objetivos específicos deste trabalho são: descrever 
critérios para avaliação de mapas conceituais e sua aplicação computacional; 
estabelecer metodologia para o uso do software; conceituar, projetar e desenvolver o 
software educativo. Para a produção dos artefatos de software das etapas de 
conceituação e projeto foram utilizadas as ferramentas Lucidchart e Astah 
Professional 8.1. Na etapa de construção foram usadas as ferramentas Apache 2.4, 
MariaDB 10.4, PHP 7.3 e phpMyAdmin 4.9, a resultar na disponibilização do software 
no domínio www.xavieredu.com.br. A perspectiva teórica necessária para embasar o 
aspecto educacional está pautada nas concepções de Luckesi (2011), Moreira (2015), 
Novak e Cañas (2010) e Viana (2016). Com a disponibilização do Xavier, espera-se 
difundir o uso de mapas conceituais e sua aplicação enquanto avaliação da 
aprendizagem. 
 
Palavras-chave: Mapas Conceituais; Avaliação da Aprendizagem; Avaliação de 
Mapas Conceituais; Tecnologia Educacional; Ambientes Virtuais de Aprendizagem; 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
 
Due to the technological and pedagogical revolutions that have occurred since the last 
century the teaching and learning processes have been changing at a fast pace, 
however the same is not so evident with the forms of assessment. For example, in 
Brazil the main instruments of education assessment at national level are objective, 
such as SAEB, Prova Brasil, ANA, ENEM, ENADE and others. Considering the 
universe of 18 million high school and college students in 2018, this is an 
understandable strategy. But it should not be replicated within each individual 
classroom, whose private universes are much smaller, with only dozens of students. 
In this context other forms of evaluation may be used, such as subjective evaluations. 
Considering this, concept maps have already been established as an appropriate 
pedagogical instrument for visualization and subjective assessment of learning. Within 
the evaluative perspective, it is common in institutions, including the IFRN, locus of this 
work, to establish three main forms: diagnostic, formative and summative.Concept 
maps are often used as diagnostic and formative tools, but hardly as summative tools 
because they are considered qualitative rather than quantitative. Although there are 
already computer programs that allow the creation and manipulation of concept maps, 
there is a gap to be filled: software that assists in the summative evaluation of concept 
maps. There are criteria used to evaluate and correct concept maps, but there are no 
digital tools to use them properly, or to allow teachers to create their own criteria. From 
this need, this work arises, which is an applied research that aimed to develop the 
Xavier software, following the software engineering process proposed by Sommerville 
(2011). Methodologically, the specific objectives of this work are: to describe criteria 
for evaluation of conceptual maps and their computational application; establish 
methodology for the use of the software; conceptualize, design and develop the 
educational software. To produce the software artifacts of the conceptualization and 
design stages, the Lucidchart and Astah Professional 8.1 tools were used. In the 
construction phase were used the tools Apache 2.4, MariaDB 10.4, PHP 7.3 and 
phpMyAdmin 4.9, resulting in the availability of the software in the domain 
www.xavieredu.com.br. The theoretical perspective needed to support the educational 
aspect is based on the conceptions of Luckesi (2011), Moreira (2015), Novak and 
Cañas (2010) and Viana (2016). With the availability of Xavier, it is expected to spread 
the use of concept maps and their application as a learning assessment. 
 
 
KEYWORDS: Concept Maps; Learning Assessment; Assessment of Concept Maps 
Educational technology; Virtual Learning Environments; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Conceitos pertencentes a Teoria Ausubeliana 22 
Figura 2 - Um mapa conceitual 24 
Figura 3 - Tipos de avaliação de acordo com Bloom 26 
Figura 4 - Quantidade de artigos do CEIE removidos por critérios 34 
Figura 5 - Quantidade de artigos do CEIE remanescentes por ano 35 
Figura 6 - Quantidade de artigos do CAPES removidos por critérios 36 
Figura 7 - Quantidade de artigos do CAPES remanescentes por ano 37 
Figura 8 - Liberdade de Estrutura e Conteúdo em Mapas Conceituais 39 
Figura 9 - Parâmetros para Análise Estrutural 40 
Figura 10 - Parâmetros para Análise Estrutural Relativa (Conectividade) 41 
Figura 11 - Tela de Turmas (Google Sala de Aula) 46 
Figura 12 - Tela de Progresso por Habilidade de Turma (KhanAcademy) 47 
Figura 13 - Estatísticas de uma Seção/Turma (Code.org) 48 
Figura 14 - Exemplo de um mapa conceitual no CMapTools 49 
Figura 15 - Exemplo de um mapa conceitual no CMapCloud 50 
Figura 16 - Diagrama de Caso de Uso 53 
Figura 17 - Representação visual do Mapa de Objetivos 56 
Figura 18 - Telas pré-login (Protótipos 1 a 4 do Apêndice A) 57 
Figura 19 - Tela de entrada de docente (Protótipo 5 do Apêndice A) 58 
Figura 20 - Tela de criação de avaliação (Protótipo 8 do Apêndice A) 59 
Figura 21 - Diagrama Entidade-Relacional 60 
Figura 22 - Representação simplificada da arquitetura tecnológica 63 
Figura 23 - Exemplo de arquivo CXL 65 
Figura 24 - Exemplo de PHP (SimpleXML) 67 
Figura 25 - Mapa de Referência (Docente) 68 
Figura 26 - Lista de Conceitos 69 
Figura 27 - Mapa de Resposta (a partir da lista) 70 
Figura 28 - Tela de correção 71 
Figura 29 - Coloração do mapa corrigido 72 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 - Síntese dos artigos do CEIE 35 
Quadro 2 - Síntese dos artigos do portal “periódicos. CAPES”. 38 
Quadro 3 - Sequência Pedagógica 42 
Quadro 4 - Atores do sistema 53 
Quadro 5 - Casos de Uso de Usuário 54 
Quadro 6 - Casos de Uso de Docente 54 
Quadro 7 - Casos de Uso de Discente 55 
Quadro 8 - Principais tags CXL 65 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ANA Avaliação Nacional da Alfabetização 
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 
CEIE Comissão Especial de Informática na Educação 
CSS Cascading Style Sheets 
ENADE Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes 
ENCCEJA Exame Nacional para Certificação de Competências de Jovens e Adultos 
ENEM Exame Nacional do Ensino Médio 
ER Entidade-Relacionamento 
HTML HyperText Markup Language 
IDEB Índice de Desenvolvimento da Educação Básica 
IGC Índice Geral de Cursos 
IFRN Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do 
Norte 
IHMC Institute for Human & Machine Cognition 
IMD Instituto Metrópole Digital 
INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira 
MEC Ministério da Educação 
MORE Mecanismo Online para Referências 
PHP PHP: Hypertext Preprocessor 
PPgITE Programa de Pós-Graduação em Inovação em Tecnologias 
Educacionais 
RN Rio Grande do Norte 
SBC Sociedade Brasileira de Computação 
SIGAA Sistema Integrado de Gestão de Atividades Acadêmicas 
SQL Structured Query Language 
SUAP Sistema Unificado de Administração Pública 
UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte 
UML Unified Modeling Language 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 14 
1.1 Objetivos 17 
1.1.1 Objetivo Geral 17 
1.1.2 Objetivos Específicos 18 
1.2 Estrutura da Dissertação 18 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 20 
2.1 Aprendizagem Significativa 20 
2.2 Mapas Conceituais 22 
2.3 Avaliação da Aprendizagem 24 
3 METODOLOGIA PROPOSTA 30 
3.1 Estado da Arte 30 
3.1.1 Protocolo de Revisão Sistemática 31 
3.1.2 Resultados Obtidos 33 
3.2 Avaliação de Mapas Conceituais 38 
3.2.1 Análise Estrutural 39 
3.2.2 Análise de Quantidades Nucleares 39 
3.2.3 Análise de Conectividade 40 
3.2.4 Análise Conceitual ou Semântica 41 
3.3 Proposta Pedagógica de Avaliação de Mapas Conceituais 42 
4 FERRAMENTAS E O SOFTWARE XAVIER 44 
4.1 Investigação Contextual 45 
4.1.1 Google Sala de Aula 45 
4.1.2 KhanAcademy 46 
4.1.3 Code.org 47 
4.1.4 CMapTools 48 
4.1.5 CMapCloud 49 
4.2 Conceituação e Projeto 50 
4.3 Protótipo Funcional 61 
5 RESULTADOS 68 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 73 
REFERÊNCIAS 76 
APÊNDICES 88
 
 
 
14 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
 
 
A crise da educação no Brasil não é uma crise; é um projeto. 
 
Darcy Ribeiro 
 
 
 A organização da educação formal no Brasil e no mundo enfrenta inúmeros 
desafios: na medida em que a tecnologia se insere de forma constante e ininterrupta 
na sociedade, sua inserção nos processos de ensino e aprendizagem não tem sido 
no mesmo ritmo ou escala. São muitos fatores que podem ser levantados para essa 
questão, desde o processo de formação para a docência por meio de licenciaturas, 
de infraestrutura das escolas, de estruturas das organizações e de fatores sociais. 
 No Ministério da Educação (MEC)1, a execução dos censos educacionais fica 
a cargo do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira 
(INEP)2. Dentre os dados disponibilizados recentemente, de acordo com o Censo 
Escolar 20183, existem aproximadamente 6,6 milhões de discentes matriculados no 
Ensino Médio no Brasil, e, aproximadamente, três milhões no Ensino de Jovens e 
Adultos (CENSO ESCOLAR, 2019). Além disso, de acordo com o Censo da Educação 
Superior4 há também aproximadamente 8,5 milhões de discentes no nível superior 
(CENSO DA EDUCAÇÃO SUPERIOR, 2019). Deste modo, apenas no Brasil existe 
um universo de aproximadamente 18 milhões de discentes que serão continuamente 
avaliados em sua aprendizagem ao longo dos próximos anos dentro dos anos finais 
da educaçãobásica e no nível superior. 
 Dentro da educação formal, estamos muito familiarizados com mecanismos de 
avaliação objetiva, por meio de questões de múltipla escolha, pois elas se encontram 
presentes em instrumentos aplicados desde o início da vida educacional, como por 
 
 
 
1 Disponível em: http://portal.mec.gov.br. Acesso em: 5 de out. 2019. 
2 Disponível em: http://inep.gov.br. Acesso em: 5 de out. 2019. 
3 Disponível em: http://inep.gov.br/web/guest/censo-escolar. Acesso em: 5 de out. 2019. 
4 Disponível em: http://inep.gov.br/web/guest/censo-da-educacao-superior. Acesso em: 5 de out. 
2019. 
http://portal.mec.gov.br/
http://inep.gov.br/
http://inep.gov.br/web/guest/censo-escolar
http://inep.gov.br/web/guest/censo-da-educacao-superior
 
 
 
15 
exemplo: Provinha Brasil5, Sistema de Avaliação da Educação Básica (SAEB)6, Prova 
Brasil7, Avaliação Nacional da Alfabetização (ANA)8. Ressalta-se que instrumentos 
avaliativos objetivos são ainda mais utilizados após o final da educação básica, como: 
Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)9, Exame Nacional para Certificação de 
Competências de Jovens e Adultos (ENCCEJA)10 e Exame Nacional de Desempenho 
dos Estudantes (ENADE)11. Essa percepção é corroborada por Luckesi (2011, p. 429): 
“De 1988 pra cá vêm-se implantando no Brasil avaliações nacionais, de larga escala, 
sobre a educação no país”. Além de estar presente em qualquer concurso ou forma 
de seleção para ingressar no sistema educacional público (Rede Federal) ou para se 
tornar empregado ou servidor público, em qualquer um dos três poderes ou dos três 
níveis de governo. 
 É possível inferir que esses instrumentos não são utilizados por acaso, e que, 
provavelmente, são escolhidos pela alta escala com que podem ser aplicados, e pela 
facilidade com que os dados podem ser categorizados e visualizados. É a partir 
desses dados que temos ferramentas de análise de desempenho como o Índice de 
Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB)12, Índice Geral de Cursos (IGC)13, 
Avaliação do Sistema Nacional de Pós-Graduação14 pela Coordenação de 
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), além de outras. 
 Mecanismos de avaliação da aprendizagem apenas objetivos, apesar de 
práticos, têm grandes limitações, pois para se analisar algo objetivamente, precisa-se 
de forma também objetiva ignorar todo um outro universo de conhecimento disponível 
que deveria ser considerado numa análise mais ampla: “A sociedade burguesa é 
excludente, os exames também o são. Os exames reproduzem o modelo de 
 
 
 
5 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/provinha-brasil. Acesso em: 5 de out. 2019. 
6 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/educacao-basica/saeb. Acesso em: 5 de out. 2019. 
7 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/saeb/sobre-a-anresc-prova-
brasil-aneb. Acesso em: 5 de out. 2019. 
8 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/saeb/sobre-a-ana. Acesso em: 5 
de out. 2019. 
9 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/enem. Acesso em: 5 de out. 2019. 
10 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/encceja. Acesso em: 5 de out. 
2019. 
11 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/enade. Acesso em: 5 de out. 2019. 
12 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/ideb. Acesso em: 5 de out. 2019. 
13 Disponível em: http://portal.inep.gov.br/web/guest/indice-geral-de-cursos-igc-. Acesso em: 5 de out. 
2019. 
14 Disponível em: http://www.capes.gov.br/avaliacao. Acesso em: 5 de out. 2019. 
http://portal.inep.gov.br/provinha-brasil
http://portal.inep.gov.br/educacao-basica/saeb
http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/saeb/sobre-a-anresc-prova-brasil-aneb
http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/saeb/sobre-a-anresc-prova-brasil-aneb
http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/saeb/sobre-a-ana
http://portal.inep.gov.br/web/guest/enem
http://portal.inep.gov.br/web/guest/educacao-basica/encceja
http://portal.inep.gov.br/web/guest/enade
http://portal.inep.gov.br/web/guest/ideb
http://portal.inep.gov.br/web/guest/indice-geral-de-cursos-igc-
http://www.capes.gov.br/avaliacao
 
 
 
16 
sociedade” (LUCKESI, 2011, p. 426). Paralelamente, é inviável transpor para o outro 
oposto com uma avaliação exclusivamente subjetiva, pois torna-se uma tarefa 
hercúlea executar avaliações subjetivas em larga escala. Seu tempo de correção é 
muito maior do que o tempo necessário para corrigir avaliações objetivas, e seus 
critérios têm de ser muito claros para diminuir a necessidade de novas correções, ao 
passo que as avaliações objetivas podem até mesmo serem corrigidas 
automaticamente mediante a leitura ótica de folhas de gabaritos. 
 Pedagogicamente, é defensável que as avaliações devam migrar de uma visão 
objetiva para uma visão subjetiva. Ou, ao menos, para alguma forma mais equilibrada 
entre ambas. Aqui, a questão colocada é a seguinte: de que forma podemos fazer 
essa transição, considerando as dificuldades inerentes a ela? Sobre isso, Luckesi 
(2011) afirma que, na verdade, não existe avaliação quantitativa, mas somente 
qualitativa. Pelo fato de que, constitutivamente na avaliação quantitativa, a qualidade 
é atribuída tendo por base uma quantidade. 
 Todas essas reflexões e questionamentos sobre benefícios e limitações de 
avaliações objetivas e subjetivas também são compartilhadas pelo autor desta 
dissertação ao longo de sua prática docente no Instituto Federal de Educação, Ciência 
e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN)15, iniciados em 2014, e elencado como 
lócus deste trabalho. 
 Para melhor descrever o IFRN, existem mais de 40 mil discentes matriculados 
assim como dois mil docentes. Devido a parcerias16 estabelecidas institucionalmente 
entre o IFRN e o Governo do Estado do Rio Grande do Norte (RN)17, podemos 
considerar também como público inicial (estendido) os discentes do RN, sendo 
aproximadamente 160 mil discentes do Ensino Médio e Educação de Jovens e Adultos 
(EJA), além dos 120 mil discentes do Ensino Superior. Ou seja, considerando apenas 
o RN existem mais 300 mil discentes (CENSO ESCOLAR, 2019; CENSO DA 
EDUCAÇÃO SUPERIOR, 2019) que serão avaliados por meio de algum, ou múltiplos, 
instrumentos avaliativos ao longo deste e do próximo ano. 
 
 
 
15 Disponível em: http://portal.ifrn.edu.br/. Acesso em: 5 de out. 2019. 
16 Disponível em: https://portal.ifrn.edu.br/campus/reitoria/noticias/ifrn-e-governo-do-rn-assinam-
convenio-para-desenvolvimento-da-educacao-profissional-no-estado-1. Acesso em: 5 de out. 2019. 
17 Disponível em: http://www.rn.gov.br/. Acesso em: 5 de out. 2019. 
http://portal.ifrn.edu.br/
https://portal.ifrn.edu.br/campus/reitoria/noticias/ifrn-e-governo-do-rn-assinam-convenio-para-desenvolvimento-da-educacao-profissional-no-estado-1
https://portal.ifrn.edu.br/campus/reitoria/noticias/ifrn-e-governo-do-rn-assinam-convenio-para-desenvolvimento-da-educacao-profissional-no-estado-1
http://www.rn.gov.br/
 
 
 
17 
 Os pressupostos assumidos nesta dissertação são que avaliações objetivas, 
embora sejam mais restritivas quanto à abrangência dos aspectos de aprendizagem, 
são de simples adoção e de fácil aplicação em larga escala; enquanto que avaliações 
subjetivas podem captar aspectos mais amplos no processo de aprendizagem, mas 
têm implantação complexa, o que dificulta, possivelmente, sua adoção em larga 
escala. 
 A proposta desenvolvida nesta dissertação foi motivada por uma demanda real, 
tanto profissional quanto institucional e organizacional, até mesmo governamental, 
para permitir avaliação subjetiva em larga escala, diminuindo o uso exacerbado de 
recursos como tempo e esforço normalmente associados a esse tipo de avaliação. 
Nessa perspectiva, a principal pergunta a ser respondida nesta dissertação é: como 
viabilizar a adoção de avaliações subjetivas em larga escala? 
 Como há muitas formas possíveis para avaliação subjetiva, esta dissertação 
visa umaforma específica: avaliação subjetiva com uso de mapas conceituais. A 
escolha se deve ao fato de mapas conceituais estarem entre alguns dos instrumentos 
pedagógicos mais bem estabelecidos, e cuja fama o precede, apesar de ainda não 
serem amplamente utilizados no contexto de avaliação da aprendizagem. Um dos 
elementos que dificulta a utilização de mapas conceituais como instrumento de 
avaliação em larga escala é a ausência de mecanismos claros e amplamente 
difundidos que lhe permitam ser utilizado como ferramenta avaliativa, e não somente 
como instrumento pedagógico. 
 
 
1.1 Objetivos 
 
 
1.1.1 Objetivo Geral 
 
 
 Propor uma metodologia que incorpore, em sala de aula, mecanismos mais 
objetivos para avaliar mapas conceituais, visando, assim, contribuir com a sua adoção 
em larga escala como instrumento de avaliação. Para isto, utilizando como base a 
 
 
 
18 
literatura disponível, será proposto um software educativo para avaliação somativa de 
mapas conceituais. 
 
 
1.1.2 Objetivos específicos 
 
 
• Elaborar de uma proposta pedagógica para incorporação de mapas conceituais 
como instrumento avaliativo; 
• Conceber uma solução computacional que exiba as principais funcionalidades 
conceituais da metodologia proposta; 
• Desenvolver um ambiente computacional protótipo a ser utilizado. 
 
 
1.2 Estrutura da dissertação 
 
 
Esta dissertação está estruturada em seis seções, assim apresentadas: 
 
i) Introdução, que trata sobre a temática, dando ênfase ao objeto de estudo do 
presente trabalho; a contextualização e definição do problema; justificativa, 
reafirmando a importância da pesquisa; e objetivos, geral e específicos; 
ii) Fundamentação Teórica, que contempla os pressupostos acerca da Teoria da 
Aprendizagem Significativa de David Ausubel, dos Mapas Conceituais de Joseph 
Novak e da Avaliação da Aprendizagem por Benjamim Bloom; 
iii) Metodologia Proposta, para abordar a metodologia escolhida para o 
desenvolvimento do trabalho e o estado da arte, com o protocolo de revisão 
sistemática e resultados obtidos, adentrando em avaliação de mapas conceituais e 
proposta pedagógica para sua incorporação em sala; 
iv) Software Xavier, que descreve as ferramentas inspiradoras e correlatas, o 
processo de concepção, projeto e desenvolvimento do protótipo; 
v) Resultados, onde é apresentado o que foi produzido e onde está disponibilizado 
o software em sua versão finalizada; 
 
 
 
19 
vi) Considerações Finais, que apresentam as conclusões do trabalho, em que 
ressaltamos a importância de avaliação de mapas conceituais, e da contribuição 
efetuada mediante a ferramenta desenvolvida. 
 
 
 
 
 
 
 
20 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 
Ensinar não é transferir conhecimento, mas criar 
as possibilidades para a sua própria produção 
ou a sua construção. 
Paulo Freire 
 
 
Para tornar possível a explicação da proposta de trabalho, e de que maneira o 
software funciona, é necessário abordar alguns conceitos fundamentais e seu 
arcabouço teórico. Para poder explicar e exemplificar de que forma mapas conceituais 
podem ser avaliados, é necessário abordar como a aprendizagem pode ser avaliada, 
assim como também o que são mapas conceituais, como eles foram propostos, a 
partir da aprendizagem significativa e qual a sua relevância. 
 
 
2.1 Aprendizagem significativa 
 
 
Durante a década de 1960, nos Estados Unidos, David Ausubel definiu o que 
viria a ser a Teoria da Aprendizagem Significativa (MOREIRA, 2015). Essa teoria tem 
como um de seus elementos mais básicos a premissa de que aprender significa 
organizar e integrar conhecimento na estrutura cognitiva do aprendente. A 
aprendizagem significativa de Ausubel tem muitas similaridades com o pensamento 
da educação libertadora de Paulo Freire, em especial no que se refere a importância 
dos organizadores (conhecimentos) prévios, como âncoras de novo conhecimento a 
ser incorporado pelo educando (SANTANA, 2013; MOREIRA, 2015). As duas 
correntes pedagógicas também se definem através de um contraponto, que na teoria 
ausubeliana é tratada como Aprendizagem Mecânica, e na freiriana como Educação 
Bancária, ambas definindo um tipo de processo de aprendizagem por memorização, 
com menor interesse por parte do educando e menor valor intrínseco do conhecimento 
adquirido. 
Conforme Santana (2013), BRUM (2014) e MOREIRA (2015), para que a 
Aprendizagem Significativa ocorra, são necessárias duas condições simultâneas: o 
material instrucional utilizado precisa ser potencialmente significativo e o educando 
 
 
 
21 
deve manifestar uma pré-disposição para intencionalmente relacionar, de forma não 
literal e não arbitrária, o novo material a ser aprendido com algum conhecimento 
prévio de sua estrutura cognitiva. Quando isso ocorre, considera-se que está 
ocorrendo aprendizagem significativa, da mesma maneira que, se algum dos 
elementos citados faltar, estará ocorrendo a aprendizagem mecânica ou automática. 
Ainda, segundo esses autores, Ausubel categoriza três tipos de aprendizagem 
significativa: representacional, conceitual e proposicional. A representacional é a mais 
básica e nuclear de todas, e da qual as demais dependem. Envolve atribuição de 
significados de símbolos (palavras ou objetos), com suas representações, ocorrendo 
quando o significado dos símbolos se equipara aos referentes (objetos, 
acontecimentos) para o educando. A conceitual, que também é representada por 
símbolos (palavras), referindo-se aos significados dos conceitos, objetos, 
acontecimentos, que se representam por nomes ou palavras. “Aprender” é um 
exemplo desse caso, em que existe equivalência entre a palavra que representa um 
conceito e o próprio conceito. A proposicional é a mais complexa das três, não sendo 
“aprender” o que significa as palavras isoladamente, mas os significados expressos 
por grupos de palavras (conceitos) em forma de proposição (SANTANA, 2013; BRUM, 
2014; MOREIRA, 2015). 
Na aprendizagem conceitual ou proposicional, a relação entre os conceitos 
pode se encontrar em três formas: subordinada, superordenada ou combinatória. A 
subordinada ocorre quando o educando já possui em sua estrutura cognitiva conceitos 
mais amplos em relação ao novo conteúdo a ser absorvido. A esse processo se dá o 
nome de diferenciação progressiva. A aprendizagem subordinada também pode ser 
dividida em derivativa, quando o novo conceito é um exemplo específico de um 
conceito mais amplo, ou correlativa, quando a relação for mais complexa que apenas 
um exemplo específico. A superordenada é quando os subsunçores são na verdade 
uma subcategoria do novo conhecimento, isto é, quando nenhum conhecimento 
prévio engloba o novo conceito, e então, para que o mesmo seja absorvido na 
estrutura cognitiva, ocorre a reconciliação integradora. A combinatória se mostra 
justamente nos casos em que não ocorre a subordinação nem superordenação, ou 
seja, não é mais inclusiva nem especifica que os conhecimentos prévios da estrutura 
cognitiva, mas possui elementos em comum para se relacionar (SANTANA, 2013; 
BRUM, 2014; MOREIRA, 2015). 
 
 
 
22 
 
 
Figura 1 - Conceitos pertencentes a Teoria Ausubeliana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Brum (2014) 
 
Na Figura 1, podemos observar os principais conceitos da Teoria da 
Aprendizagem Significativa e suas relações. De um lado, os três tipos de 
conhecimento que podem ser adquiridos, do outro lado, as formas com que esses 
conhecimentos adquiridos passam a se relacionar mutuamente, e no centro, as 
condições necessárias para que o processo de aprendizagem significativa ocorra. 
 
 
2.2 Mapas conceituais 
 
 
Os mapas conceituais surgiram como um desdobramento natural da Teoria da 
Aprendizagem Significativa, como forma de representação visual da estrutura 
cognitiva presente, dos conceitos subsunçores e sua hierarquia de representação. 
Tais mapas são ferramentas utilizadas paraorganização do conhecimento, tendo sido 
criadas por Joseph Novak na década de 1970, a partir da teoria de David Ausubel, e 
desde então, têm ocupado cada vez mais espaço em várias áreas da sociedade, pois 
a organização de conhecimento não é um ramo exclusivamente educacional (NOVAK; 
CAÑAS, 2010). Entretanto, foi dentro da área de ensino e aprendizagem que os 
 
 
 
23 
mapas conceituais encontraram seu terreno mais promissor, estando presentes em 
inúmeros trabalhos de pesquisa como fator positivo para desempenho acadêmico em 
múltiplas áreas de atuação. 
O uso de mapas conceituais no Brasil é especialmente comum no campo do 
ensino de Física, tendo como principal influência o prof. Dr. Marco Antonio Moreira, 
cujos livros e estudos avançaram e difundiram no Brasil, tanto a Aprendizagem 
Significativa, quanto os Mapas Conceituais, e em suas palavras: 
 
 
Embora normalmente tenham uma organização hierárquica e, muitas 
vezes, incluem setas, tais diagramas não devem ser confundidos com 
organogramas ou diagramas de fluxo, pois não implicam sequência, 
temporalidade ou direcionalidade, nem hierarquias organizacionais ou 
de poder. (MOREIRA, 2015, p. 11) 
 
 
E na própria sequência, complementa: “Mapas conceituais são diagramas de 
significados, de relações significativas; de hierarquias conceituais, se for o caso.” 
(MOREIRA, 2015, p. 11). Pois, ao mesmo tempo em que uma ferramenta se difunde, 
é possível que não sejam igualmente difundidos seus usos adequados, causando 
deturpações de sua finalidade original, e maus usos. 
Sua representação básica se deriva em três pilares: proposições, conceitos e 
termos de ligação. Nuclearmente, uma proposição é a associação entre dois conceitos 
através de um termo de ligação; um conceito é um substantivo que representa uma 
informação nuclear; e um termo de ligação é a definição de qual a relação 
estabelecida entre os dois conceitos envolvidos (NOVAK; CAÑAS, 2010; MOREIRA, 
2015). 
 
 
 
 
24 
Figura 2 - Um mapa conceitual 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Novak e Cañas (2010). 
 
 
Como pode ser observado na Figura 2, um mapa conceitual que explica 
mapas conceituais, em um único mapa é possível ter a representação de vários 
conceitos e termos de ligação, não existindo um limite específico para as quantidades 
tanto dos conceitos quanto das proposições. Dessa forma, esse instrumento pode ser 
utilizado tanto para representar conceitos em um nível mais amplo, e eventualmente 
especificá-los no mesmo mapa, ou em mapas auxiliares derivados. Ao mesmo tempo 
em que um mapa pode representar o conteúdo de uma aula, também pode ser capaz 
de representar os conteúdos de múltiplas aulas, unidades de estudo ou cursos inteiros 
(MOREIRA, 2015). 
 
 
2.3 Avaliação da aprendizagem 
 
 
 A avaliação da aprendizagem é uma área especialmente complexa e sensível 
de estudo, pois existem muitas teorias, estratégias e ferramentas disponíveis, além 
de muitos contextos diferentes. Na década de 80, Bloom e outros autores definiram 
 
 
 
25 
três tipos de estratégias de avaliação: diagnóstica, formativa e somativa. Autores 
subsequentes elaboraram a partir dessa teoria, e especificaram que a avaliação 
diagnóstica é mais apropriada que seja a primeira a ser executada, para compreender 
os conhecimentos prévios dos estudantes. A avaliação formativa deve ser executada 
ao longo do processo de ensino-aprendizagem, para prover capacidade de adaptação 
ao docente com relação às diferentes dificuldades que os discentes possam estar 
enfrentando ao longo da aprendizagem. A avaliação somativa vem ao final do 
processo, com o objetivo classificatório, o intuito de analisar o que foi agregado de 
conhecimento ao longo do processo, e verificar se o conhecimento adquirido é 
suficiente. 
E dentro desses tipos de avaliação, existem múltiplas estratégias, muitas vezes 
com metodologia específica, interligando mais de uma forma de avaliação, como, por 
exemplo, aprendizagem baseada em projetos, que envolve simultaneamente 
avaliações orais, práticas e escritas. Mas se pararmos para refletir quais são as 
estratégias mais comuns, no que se referem aos testes clássicos, elas se distinguem 
entre duas estratégias de avaliação escrita: objetiva e subjetiva —sendo natural que 
existam testes híbridos, envolvendo parcialmente ambas estratégias. 
 
 
 
 
 
26 
Figura 3 - Tipos de avaliação de acordo com Bloom 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Adaptação pelo autor.18 
 
 
 
Essa perspectiva teórica de Bloom é especialmente relevante para o 
trabalho, considerando que dentre os documentos norteadores do IFRN, 
encontram-se o Projeto Político-Pedagógico (PPP) da instituição, responsável por 
definir as concepções acerca da atuação do IFRN, e a Organização Didática (OD) 
que define essas concepções em forma de normativas burocráticas representadas 
em artigos. Em seus artigos, a OD diz: 
 
 
Art. 243. A avaliação da aprendizagem deve ter como parâmetros os 
princípios do Projeto Político-Pedagógico, a Função Social, os princípios 
e os objetivos do IFRN e o perfil de conclusão de cada curso. 
 
 
 
 
18 Original disponível em: https://designteachengage.wisc.edu/assessment-measurement/. Acesso 
em: 1 de ago. 2019. 
https://designteachengage.wisc.edu/assessment-measurement/
 
 
 
27 
Art. 244. A avaliação da aprendizagem tem por finalidade promover a 
melhoria da realidade educacional do estudante, priorizando o processo 
ensino-aprendizagem, tanto individualmente quanto coletivamente. 
 
Art. 245. A avaliação deverá ser contínua e cumulativa, assumindo, de 
forma integrada, no processo ensino-aprendizagem, as funções 
diagnóstica, formativa e somativa, com preponderância dos aspectos 
qualitativos sobre os quantitativos. 
Parágrafo único. A avaliação dos aspectos qualitativos compreende, 
além da acumulação de conhecimentos (avaliação quantitativa), o 
diagnóstico, a orientação e a reorientação do processo ensino-
aprendizagem, visando ao aprofundamento dos conhecimentos e ao 
desenvolvimento de habilidades e atitudes pelos(as) estudantes. 
(INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE, 2012a, p. 58) 
 
 
Dentro do PPP, podemos visualizar as perspectivas teóricas do IFRN acerca 
de cada uma das três concepções de avaliação da aprendizagem de Bloom. Sobre 
avaliação diagnóstica: 
 
 
Na função diagnóstica, avalia-se para identificar o nível de conhecimentos 
dos alunos quanto aos conteúdos conceitual, procedimental e atitudinal, a 
fim de detectar erros e buscar corrigi-los, considerando esses erros como 
ponto de partida para a evolução da aprendizagem do aluno. Não se 
avalia, portanto, para, tão somente, registrar o baixo desempenho do 
educando. (INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE, 2012b, 
p. 75) 
 
 
A partir da perspectiva diagnóstica, podemos defender a utilização de mapas 
conceituais, por ser uma forma livre através da qual um discente pode representar 
o seu conhecimento sobre determinado conteúdo, de modo que o docente possa 
compreender o estágio de compreensão em que cada um se encontra. 
 
 
Com relação a avaliação formativa: 
 
 
Na função formativa, objetiva-se possibilitar que o aluno vivencie a tomada 
de consciência da atividade que ele desenvolve. Trata-se da tomada de 
consciência tanto do seu próprio processo de construção do conhecimento 
quanto dos objetivos da aprendizagem, podendo o aluno, de forma 
consciente, participar da regulação da atividade. O aluno pode expressar 
seus erros, considerando que se encontra situado em um processo de 
construção do conhecimento elaborado, e suas limitações, considerando 
que se encontra situado em um processo contínuo de acesso aos saberes, 
 
 
 
28 
arquitetando, assim, alternativas na ressignificação do processo de ensino 
e aprendizagem. (INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE, 
2012b, p. 75) 
 
 
Novamente, essa (avaliação formativa)é uma etapa da aprendizagem em que 
a utilização de mapas conceituais é comum, permitindo que o discente tenha 
autonomia da sua aprendizagem e da representação da mesma, e que possa 
perceber visualmente a evolução de seu conhecimento em forma de conceitos, a da 
inter-relação estabelecida entre os mesmos. 
 
 Já sobre avaliação somativa: 
 
 
 
Na função somativa, expressa-se o resultado referente ao desempenho do 
aluno durante o desenvolvimento das unidades do período letivo, 
utilizando-se de instrumentos que possibilitem a mensuração da 
aprendizagem frente aos conteúdos específicos de cada disciplina, 
seguindo os critérios orientados pela Organização Didática da Instituição. 
(INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE, 2012b, p. 75) 
 
 
 
É nesse estágio (avaliação somativa) do processo de avaliação da 
aprendizagem que mapas conceituais não são comumente utilizados. Como foi listado 
anteriormente, quase todos os mecanismos oficiais, governamentais, de mensuração 
de conhecimentos são baseados em avaliações objetivas, e quando muito, com 
trechos subjetivos. Isso se deve provavelmente à necessidade de quantificar o 
conhecimento, e representá-lo através de uma nota com variação de 0 a 10 ou de 0 a 
100. É precisamente nesse momento que muitos profissionais decidem utilizar outros 
mecanismos que não mapas conceituais, pois não saberiam quais “critérios claros e 
objetivos” utilizar para quantificar um instrumento tão subjetivo e qualitativo. 
No que concerne ao processo de avaliação da aprendizagem, o PPP conclui 
da seguinte forma: 
 
 
O IFRN propõe desenvolver a avaliação numa perspectiva processual, 
contínua e cumulativa, com preponderância dos aspectos qualitativos 
sobre os quantitativos, buscando a reconstrução do conhecimento e o 
desenvolvimento de hábitos e de atitudes coerentes com a formação 
integral do sujeito. Para tanto, considera o aluno como ser criativo, crítico, 
 
 
 
29 
autônomo e participativo. Nesse entendimento, a avaliação dos aspectos 
qualitativos compreende, além da acumulação de conhecimentos (o que 
remete para a avaliação quantitativa), o domínio do processo de 
aprendizagem, no que se refere a avanços e recuos, e as possibilidades 
de autoavaliação e de reorientação no processo. (INSTITUTO FEDERAL 
DO RIO GRANDE DO NORTE, 2012b, p. 75) 
 
 
Com essas afirmações, fica demonstrada a confluência entre interesse e 
necessidade institucional de metodologias e ferramentas que permitam incorporar 
mapas conceituais em todo o processo de aprendizagem, e de avaliação da 
aprendizagem. 
 
 
 
 
 
 
30 
3 METODOLOGIA PROPOSTA 
 
 
Faça as coisas mais difíceis enquanto são fáceis e faça as 
grandes enquanto são pequenas. Uma jornada de mil milhas 
deve começar com um único passo. 
Lao Tsé 
 
A primeira ideia sobre este trabalho surge em 2016, a partir da defesa e 
disponibilização da dissertação de Viana (2016), cujo trabalho por vínculo de amizade 
chegou ao conhecimento do autor deste trabalho. Pelo exercício da docência no IFRN 
desde 2014, existiu um esforço para evoluir o processo de ensino e avaliação da 
aprendizagem, incorporando novas metodologias e/ou as modificando-as. Foi nesse 
contexto que, percebendo o potencial para avaliação de mapas conceituais em uma 
perspectiva somativa, e os conhecimentos técnicos e pedagógicos necessários para 
desenvolver um software educativo, que surgiu a primeira ideia do que viria a se tornar 
o Xavier. 
 
 
3.1 Estado da arte 
 
 
Para o desenvolvimento de uma atividade científica, se faz necessário 
investigar o estado da arte. Nessa perspectiva, existem as possibilidades de 
Mapeamento Sistemático da Literatura (MSL) e Revisão Sistemática da Literatura 
(RSL), ambos amplamente difundidos no contexto da análise de produções em 
Engenharia de Software (DERMEVAL; COELHO e BITTENCOURT, 2020; 
PETERSEN et al., 2008; KITCHENHAM; CHARTERS, 2007), mas com finalidades 
diferentes. Enquanto a primeira costuma ser utilizada em uma análise exploratória em 
abrangência para se ter uma visão macro de um determinado contexto, a segunda 
costuma ser aplicada quando se precisa entender espectros específicos de pesquisa 
(PETERSEN et al., 2008). Neste caso, torna-se indispensável considerar a natureza 
deste trabalho para o processo de definição da investigação. Este trabalho trata da 
produção de um software educativo, e não à evolução de um conceito, de uma 
metodologia ou de um algoritmo. 
 
 
 
31 
Como o software a ser desenvolvido é direcionado primariamente para o 
público docente nacional brasileiro, em especial para a educação formal, foi decidido 
que seriam investigados materiais produzidos em português, nos últimos 10 anos. 
 
 
3.1.1 Protocolo de revisão sistemática 
 
 
O protocolo da RSL consiste na definição prévia dos passos a serem executados 
em sequência para se obter uma definição do estado da arte, definindo e enumerando 
as questões de pesquisa, o processo de busca e seleção dos estudos, perfazendo 
critérios de seleção de fontes, strings de busca e critérios de inclusão e exclusão dos 
resultados (DERMEVAL; COELHO e BITTENCOURT, 2020). Além de finalizar com o 
processo de avaliação e síntese dos resultados obtidos. 
 
Questões de Pesquisa 
 
Foram elencadas as seguintes questões de pesquisa: 
 
QP01: Quais as ferramentas mais relevantes utilizadas para avaliação de Mapas 
Conceituais? 
QP02: Quais são as principais formas de avaliação e características de cada 
ferramenta? 
QP03: As ferramentas estão disponíveis gratuitamente? 
QP04: As ferramentas estão disponíveis via web? 
QP05: As ferramentas estão disponíveis em português? 
 
Critério de Seleção de Fontes 
 
• Foram escolhidas fontes com bases de dados disponíveis na internet, por meio 
de mecanismos de pesquisa. As bases de dados escolhidas foram: 
• Portal de Publicações da Comissão Especial de Informática na Educação 
(CEIE) (http://www.br-ie.org/pub/index.php/index/search) 
 
 
 
32 
• Portal de periódicos da CAPES (http://www.periodicos.capes.gov.br/) 
• Google Acadêmico (https://scholar.google.com/) 
 
Palavras-Chaves 
 
 Foram escolhidas as seguintes palavras-chaves: “Mapa Conceitual”, “Mapas 
Conceituais”, “Avaliação”, “Análise”; 
 
String de Busca 
 
 Todas as bases citadas aceitam o mesmo padrão de combinação de 
operadores, para buscar com as palavras-chaves elencadas. A string de busca final 
ficou: (“Mapa Conceitual” OR “Mapas Conceituais”) AND (“Avaliação” OR “Análise”) 
 
Filtros de Busca 
 
 Além da string de busca, também foram adicionados os filtros de idioma 
(português), tempo (10 anos) e revisão por pares (no portal Capes). 
 
Estratégia de Busca 
1. Utilização de mecanismos de busca com palavras-chave. 
2. Leitura dos títulos, palavras-chaves e resumos. 
2.1. Aplicação dos critérios de inclusão e exclusão. 
3. Leitura das conclusões. 
3.1. Aplicação dos critérios de inclusão e exclusão. 
4. Leitura integral. 
 
Critérios de Exclusão 
 
• CE01-Dat: trabalhos com data de publicação anterior a 2009 (anterior a 10 anos); 
• CE02-Abs: trabalhos sem abstract; 
• CE03-Por: trabalhos que não estejam em português; 
https://scholar.google.com/
 
 
 
33 
• CE04-Dup: trabalhos duplicados; 
• CE05-Map: trabalhos cujos objetivos de pesquisa não sejam predominantemente 
mapas conceituais; 
• CE06-Ava: trabalhos que, apesar de abordarem mapas conceituais, não abordam 
estratégias de avaliação; 
• CE07-Arq: trabalhos sem disponibilidade do arquivo para leitura completa; 
 
Processo de Avaliação dos Estudos 
 
Os trabalhos tiveram seus títulos e palavras chaves lidas, tendo sido aplicados os 
critérios de inclusão e exclusão. 
 
Procedimento para Síntese dos Dados 
 
As informações foram agrupadas de forma a responder às Questões de Pesquisa 
elencadas originalmente, motivadoras da revisão da literatura. 
 
 
3.1.2 Resultados obtidos 
 
 
Foram encontradas 14 publicaçõesno portal da CEIE. Após aplicados os 
critérios de inclusão e exclusão, remanesceram 8 artigos selecionados. 
 Pode ser observado, na Figura 4, que pelos termos utilizados na string de 
busca serem mais abrangentes, não necessariamente os artigos tratariam como foco 
da pesquisa a avaliação de mapas conceituais. 
 
 
 
 
34 
Figura 4 - Quantidade de artigos do CEIE removidos por critérios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
Na Figura 5, podemos observar que existe um interesse baixo, porém 
constante, em pesquisas nessa área, que vêm se mantendo ao longo dos últimos 
anos aproximadamente pelo mesmo patamar. 
 
 
 
 
35 
Figura 5 - Quantidade de artigos do CEIE remanescentes por ano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
Quadro 1 - Síntese dos artigos do CEIE 
 
Referência 
Ferramentas 
Citadas 
Características 
Principais 
Formas de 
Avaliação 
Disp. 
E G W BR F 
(CALDAS; 
FAVERO, 
2009) 
S/N 
Inteligência artificial. 
Quantitativa, 
qualitativa 
N - - - - 
(MIRANDA et 
al., 2015) 
Fórum bMC 
Construção 
colaborativa. 
Protocolo de 
Colaboração. 
- N - - - - 
(PERIN; 
CURY; 
MENEZES, 
2015) 
iMap, 
CMPaaS 
Base de 
Conhecimento. 
Regras de Inferência. 
PLN 
- S S S N N 
(LOVATI et 
al., 2017) 
- 
- 
- N - - - - 
(PERIN; 
CURY; 
MENEZES, 
2017) 
iMap, 
CMPaaS 
Repositório. Edição. 
Comparação. 
Mesclagem. Geração 
automatizada. 
Ontologias. Classes 
Sintática, 
semântica 
S S S N N 
 
 
 
36 
de conhecimento. 
(RIOS; 
AGUIAR; 
CURY, 2017) 
S/N 
Implicações 
significantes - N - - - - 
(BEZERRA 
NETO; LIMA, 
2018) 
S/N 
Conceitos 
obrigatórios. Análise 
de vizinhança. 
Profundidade da 
estrutura hierárquica. 
Ranqueamento 
 N - - - - 
(GASPAR et 
al., 2018) 
MapRef 
Mapa conceitual de 
referência. Mapa 
conceitual de domínio. 
Comparação. PLN. 
Pesos 
 S S S S N 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
Inicialmente, foram encontradas 114 publicações na CAPES. Após aplicados 
os critérios de inclusão e exclusão, remanesceram 24 artigos selecionados 
 
 
Figura 6 - Quantidade de artigos do CAPES removidos por critérios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
37 
Analogamente, às Figuras 4 e 5, nas Figuras 6 e 7 podem ser observados o 
quantitativo de cada critério de exclusão, e a consistência ao longo dos anos no 
interesse dessa pesquisa, que apesar de baixo, é consistente. 
 
 
Figura 7 - Quantidade de artigos do CAPES remanescentes por ano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 Após a leitura dos mesmos, percebeu-se que nenhum deles tratava de 
ferramentas para avaliação, apenas de aplicações metodológicas em caráter 
diagnóstica ou formativa, sem uso de alguma ferramenta específica para avaliação de 
mapas conceituais. 
 Foram eles: Cogo et al (2009); Domenico, Piconez e Gutiérrez (2009); Martins, 
Linhares e Reis (2009), Martins, Verdeaux e Sousa (2009); Correia, Silva e Romano 
Junior (2010); Souza e Boruchovitch (2010); Wendt e Schroeder (2010); Cicuto e 
Correia (2012); Ferreira, Cohrs e Domenico (2012); Lourenço et al. (2012); Sales, 
Coelho e Sales (2012), Bittencourt et al. (2013); Cicuto, Mendes e Correia (2013); 
Correia, Cicuto e Dazzani (2014); Júnior e Princival (2014); Araújo e Formenton 
(2015); Rodrigues e Cervantes (2015a); Rodrigues e Cervantes (2015b), Carvalho et 
al. (2016); Stanski et al. (2016); Correia e Aguiar (2017); Lima et al. (2017); Dantas, 
Silva e Borges (2018); Silva et al. (2018). 
 
 
 
38 
 
Quadro 2 - Síntese dos artigos do portal “Periódicos.CAPES”. 
 
Referência 
Ferram. 
Criada/ 
Utilizada 
Caracter. 
Formas de 
Avaliação 
Disp. 
E G W BR F 
Todas as selecionadas - - - - - - - - 
Fonte: próprio autor. 
 
Foram “encontradas aproximadamente” (termos do próprio Google Scholar) 
12.100 resultados no Google Scholar, mas isso também se deve à limitação da 
ferramenta, que não permite filtrar a busca aplicando apenas o título, o resumo e as 
palavras-chave. Assim sendo, o Google Scholar foi desconsiderado. 
Os arquivos encontrados no CEIE não puderam ter seus dados 
automaticamente exportados, então foram acessados um a um diretamente e seus 
dados e, por fim, foram organizados no Google Planilhas. 
O portal de periódicos da CAPES não permite uma funcionalidade direta de 
exportação dos resultados. Mas, alternativamente, é possível criar uma conta no 
sistema e adicionar os resultados da busca a “Meu Espaço”. Uma vez que os 
resultados estejam armazenados, pode-se utilizar a função de exportar no formato 
BibTex, respeitando o limite de 30 resultados por vez. Após a obtenção dos arquivos 
no formato BibTex, pode-se utilizar a ferramenta Zotero para importação nesse 
formato, seguida da exportação em formato CSV, que em sequência também foi 
manipulada no Google Planilhas. 
 
 
3.2 Avaliação de mapas conceituais 
 
 
 Existem inúmeras perspectivas para avaliação de mapas conceituais, pois, 
apesar de sua constituição nuclear ser simples, baseada em conceitos e termos de 
ligação, que formam as proposições, existem diversas formas de análise disponíveis. 
 Podemos agrupar algumas das principais formas de avaliação e análise em 
dois grandes grupos (SILVA JR; ROMANO JR; CORREIA, 2010; CICUTO; CORREIA, 
 
 
 
39 
2013): Análise Estrutural e Análise Conceitual. Cada uma delas será brevemente 
apresentada a seguir. 
 
Figura 8 - Liberdade de Estrutura e Conteúdo em Mapas Conceituais 
 
Fonte: VIANA (2016). 
 
 
3.2.1 Análise Estrutural 
 
 
Dentro de um mapa mental existem os elementos nucleares/fundamentais, que 
são os conceitos e termos de ligação, que resultam em proposições. 
Independentemente de sua validade conceitual, a presença dos elementos pode ser 
contabilizada. Algumas de suas formas são: Análise de Quantidades Nucleares e 
Análise de Conectividade; 
 
 
3.2.2 Análise de Quantidades Nucleares 
 
 
 
 
 
40 
Para a análise da quantidade de elemento de um mapa, podemos considerar a 
quantidade de conceitos, quantidade de termos de ligação e quantidade de 
proposições. Além dessa perspectiva direta, é possível contabilizar o tipo de relação 
estrutural envolvida, como por exemplo conceitos que servem apenas para originar 
uma relação (iniciais), mas nunca para terminá-la (finais), ou a quantidade de 
conceitos obrigatórios presentes. Na Figura 9, podemos observar os elementos 
nucleares que podem ser observados em um mapa conceitual (SILVA JR; ROMANO 
JR; CORREIA, 2010). 
 
Figura 9 - Parâmetros para Análise Estrutural 
 
Fonte: VIANA (2016). 
 
 
3.2.3 Análise de Conectividade 
 
 
 
 
41 
 
 Além de analisar a presença e quantidade de determinados elementos 
nucleares, é possível, também, descobrir outros tipos de informação pertinente. Por 
exemplo, a densidade proposicional de um mapa que pode ser definida como a 
relação entre a quantidade de proposições e conceitos existentes. Quando essa 
densidade se aproxima ou passa de 1, significa que os conceitos estão fortemente 
conectados uns aos outros, o que muitas vezes representa um maior grau de domínio 
de um conhecimento. Também é possível analisar a hierarquia das conexões, cujos 
conceitos com posição verticalmente superior no mapa, ou com maior grau de 
conectividade, possuem uma hierarquia maior, e que, também, podem fornecer 
análise de peso entre conexões. (SILVA JR; ROMANO JR; CORREIA, 2010) 
 
Figura 10 - Parâmetros para Análise Estrutural Relativa (Conectividade) 
 
Fonte: VIANA (2016). 
 
 
3.2.4 Análise Conceitual ou Semântica 
 
 
Podemos considerar como análise conceitual, as formas de análise que não 
focam nos aspectos estruturais, mas sim, no conteúdo fornecido pelas estruturas. 
Segundo a literatura propõe (NOVAK; 2002; CICUTO; CORREIA, 2013), que 
podemos classificar de acordo com as proposições nas seguintes categorias:Limitada – A proposição está semanticamente incorreta, não sendo possível 
compreender o que o estudante quis dizer, podendo estar faltando elementos 
linguísticos necessários para a elaboração correta da proposição. 
Inapropriada – Quando a proposição está semanticamente correta, podendo 
 
 
 
42 
ser compreendido o que o estudante quis dizer, entretanto, está conceitualmente 
incorreta, contendo uma afirmação que não tem validade. 
Apropriada – Quando a proposição está semanticamente correta, e também 
conceitualmente correta. 
 Para incorporar em sala de aula Mapas Conceituais como instrumento 
avaliativo, é necessário apenas aplicar conjuntamente essas duas estratégias, tanto 
a Estrutural quanto a Conceitual. 
 
 
3.3 Proposta pedagógica de avaliação de mapa conceitual 
 
 
 Para incorporar a avaliação de mapas conceituais em sala de aula, podemos 
considerar a sequência de passos estabelecidas no Quadro 3. 
 
 
Quadro 3 - Sequência Pedagógica 
 
Descrição Passo-a-passo 
O docente estabelece com a turma qual vai ser o próximo conteúdo a ser estudado; 
O docente disponibiliza materiais potencialmente significativos; 
O docente cria seu próprio mapa conceitual de referência com relação aos materiais 
disponibilizados; 
O docente estabelece o tipo de avaliação que será desenvolvida: diagnóstica, formativa ou 
somativa; 
O docente escolhe os critérios, estruturais e conceituais, que deverão ser aplicados para a 
avaliação dos mapas de resposta; 
O docente escolhe qual peso deverá ser atribuído para cada critério escolhido; 
O discente recebe a avaliação e compreende a partir de quais critérios seu mapa será 
avaliado; 
 
 
 
43 
O discente visualiza os materiais disponibilizados; 
O discente cria um mapa conceitual de resposta a avaliação; 
O discente submete o mapa conceitual para avaliação; 
O docente corrige as proposições do mapa conceitual; 
O docente, a partir da análise das proposições, pontua o mapa de resposta de acordo com 
os critérios e pesos estabelecidos; 
O discente visualiza o resultado parcial de sua avaliação, podendo contestar a correção 
de proposições, expondo sua justificativa; 
O docente analisa a contestação, e efetua nova correção, expondo sua justificativa; 
O discente visualiza o resultado final de sua avaliação; 
O docente visualiza o resultado final dos discentes individualmente e da turma; 
Fonte: próprio autor 
 
 
 
 
 
44 
4 FERRAMENTAS E O SOFTWARE XAVIER 
 
 
 
Eu nunca fui bom em estimar quanto tempo as coisas vão precisar. 
Donald. E. Knuth 
 
 
 
 Para desenvolver um software a nível profissional e científico, é importante, 
primeiramente se familiarizar com Engenharia de Software. Uma definição 
amplamente utilizada é a seguinte: 
 
 
Engenharia de software é uma disciplina de engenharia cujo foco está 
em todos os aspectos da produção de software, desde os estágios 
iniciais da especificação do sistema até sua manutenção, quando o 
sistema já está sendo usado. (SOMMERVILLE, 2011, p. 5) 
 
 
Ou seja, o ato de produzir um software não se limita ao ato de criar códigos de 
forma manual ou automatizada. Para produzir um software, realiza-se a investigação 
necessária para compreender tanto o contexto em que será aplicado, quanto o que 
ele precisará realizar para solucionar um problema, e, também, quais serão seus 
usuários. 
 Existem muitas estratégias e formas para executar as atividades de Engenharia 
de Software, pois “A engenharia de software é uma tecnologia em camadas.” 
(PRESSMAN, 2016, p. 15), e, dessa forma, existem níveis de complexidade diferentes 
para diferentes tipos de sistemas produzidos. 
 Além de que, segundo Pressman (2016, p. 16): “No contexto da engenharia de 
software, um processo não é uma prescrição rígida de como desenvolver um software. 
Ao contrário, é uma abordagem adaptável [...]” pois dependendo da necessidade, 
tanto processos mais rígidos, quanto os mais flexíveis podem ser adaptados e 
utilizados integralmente ou parcialmente. 
Ao se considerar o problema que o Xavier vem a solucionar, uma característica 
intrínseca emerge: é especialmente interessante que ele seja desenvolvido em um 
sistema web. Desta forma, seu uso pode ser universalizado, sem preocupações com 
 
 
 
45 
passos de instalação, sejam pré-requisitos ou aspectos de configuração, 
necessitando apenas do acesso à internet para poder utilizá-lo. 
Devido a essa característica, podemos observar o que Sommerville (2011, p. 
5) diz: “Desenvolvimento menos formal é particularmente adequado para o 
desenvolvimento de sistemas Web, que requerem uma mistura de habilidades de 
software e de projeto.”. Ou seja, para desenvolver esse tipo de sistema, o mais 
importante não é necessariamente a formalização completa do sistema — a não ser 
que o mesmo tenha outras características específicas que o obriguem — mas sim, um 
conjunto híbrido de habilidades que o permitam evoluir de forma rápida e simples, 
devido à facilidade de suas tecnologias, pois “Todo projeto deve ser o mais simples 
possível, mas não simplista. Esse princípio contribui para um sistema mais fácil de 
compreender e manter.” (PRESSMAN, 2016, p. 21). 
 
 
4.1 Investigação contextual 
 
 
Antes de iniciar a descrição exata de como o Xavier deve ser e se comportar, 
é necessário conhecer alguns outros softwares que influenciaram, em algum grau, a 
germinação da ideia. São eles: Google Sala de Aula19; KhanAcademy20; Code.org21; 
CMapTools22 e CMapCloud23. 
 
 
4.1.1 Google Sala de Aula 
 
 
 O Google Sala de Aula foi criado em 2014 como parte das diferentes 
ferramentas da plataforma da Google. Dentre as suas principais características, 
estava a simplicidade para o gerenciamento de uma sala virtual. A plataforma Google 
 
 
 
19 Disponível em: https://classroom.google.com. Acesso em: 5 de out. 2019. 
20 Disponível em: https://khanacademy.org. Acesso em: 5 de out. 2019. 
21 Disponível em: https://code.org. Acesso em: 5 de out. 2019. 
22 Disponível em: https://cmap.ihmc.us/cmaptools/. Acesso em: 5 de out. 2019. 
23 Disponível em: https://cmapcloud.ihmc.us. Acesso em: 5 de out. 2019. 
https://classroom.google.com/
https://pt.khanacademy.org/
https://code.org/
https://cmap.ihmc.us/cmaptools/
https://cmapcloud.ihmc.us/
 
 
 
46 
Sala de Aula possui integração com as demais ferramentas Google como o Google 
Drive, o Google Documentos, o Google Planilhas e o Google Apresentações.
 Nessa plataforma, Google Sala de Aula, um docente pode criar uma turma e 
adicionar os discentes tanto por meio dos seus e-mails, quanto disponibilizando um 
código para participação por parte dos discentes. Dentro das turmas, pode-se fazer 
postagens no mural, disponibilizar materiais ou estabelecer tarefas, com prazos e 
notas específicas. Na Figura 11, podemos observar como são organizadas e 
apresentadas turmas virtuais cadastradas no Google Sala de Aula. 
 
Figura 11 - Tela de Turmas (Google Sala de Aula) 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
4.1.2 KhanAcademy 
 
 
O Khan Academy, foi criado em 2008, é um software (ou plataforma) de apoio 
ao ensino que possui muitos materiais instrucionais tais como, em especial, vídeo-
aulas, e questionários avaliativos para medir a aprendizagem. É uma plataforma que 
possui muito conteúdo disponível, e que pode ser utilizada tanto de forma autônoma, 
por uma pessoa autodidata, quanto dentro de um contexto educacional mais formal, 
 
 
 
47 
quando, por exemplo, um docente cria uma turma virtual para poder acompanhar o 
progresso dos discentes. 
Dentre as principais características do KhanAcademy, está a apresentação do 
desempenho tanto individual dos discentes quanto da turma. Há, Também, a 
apresentação do desempenho por habilidades específicas, utilizando estratégias 
motivacionais como gamificação. Na figura 12, podemos observar como o 
KhanAcademy apresenta o resumo do progresso do ponto de vista de uma turma, 
com relação a atividades(habilidades). 
 
Figura 12 - Tela de Progresso por Habilidade de Turma (KhanAcademy) 
 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
4.1.3 Code.org 
 
 
 Criado em 2013, o Code.org é uma plataforma para ensino e aprendizagem de 
programação, mediante estratégias e atividades lúdicas, sendo especialmente 
utilizada no final do ensino fundamental e no ensino médio ou ensino técnico. Nela, 
pode-se criar uma conta e utilizar de forma autônoma, ou, enquanto docente, criar 
uma turma virtual, chamada de seção, e acompanhar o progresso individual de cada 
 
 
 
48 
discente, com algumas possibilidades de visualizar dados gerais da turma. Na Figura 
13, pode ser observado a tela do Code.org que apresenta de forma sucinta quantas 
atividades cada discente já completou, e a quantidade de linhas de código geradas no 
conjunto das respostas. 
 
 
Figura 13 - Estatísticas de uma Seção/Turma (Code.org) 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
4.1.4 CMapTools 
 
 
Acreditando que o próximo passo na evolução dos mapas conceituais estaria 
em sua informatização, em 1987, Joseph Novak fez uma parceria com o Florida 
Institute for Human Machine Cognition (IHMC) para desenvolver o software 
CMapTools que se torna o principal programa computacional para o desenvolvimento 
de mapas conceituais (Novak; Cañas, 2006). Na Figura 14, pode ser observada a tela 
de edição de um mapa conceitual no CMapTools, e ao fundo a tela de gerenciamento, 
que permite organizar os mapas e outros recursos (mídias) dentro de pastas. 
 
 
 
 
49 
Figura 14 - Exemplo de um mapa conceitual no CMapTools 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
4.1.5 CMapCloud 
 
 
Ferramenta associada ao IHMC e o CMapTools, o CMapCloud é o servidor oficial 
de mapas conceituais (chamados CMap Servers) do IHMC, com as principais funções 
do CMapTools para criação e gerenciamento de mapas. De tal forma, pode ser 
editado o mesmo arquivo no CMapCloud, como pode ser observado na Figura 15, ou 
utilizar a função do CMapTools que abre os arquivos salvos na nuvem. 
 
 
 
 
 
50 
Figura 15 - Exemplo de um mapa conceitual no CMapCloud 
 
Fonte: próprio autor. 
 
Todos esses softwares elencados acima tiveram, algum grau, influência para a 
idealização inicial do Xavier. Além de serem ferramentas gratuitas e disponibilizadas 
na internet, elas fazem parte das ferramentas utilizadas, quase que diariamente, por 
muitos docentes e discentes do IFRN, em especial, pelo autor deste trabalho e pelos 
discentes de suas turmas. 
 
 
4.2 Conceituação e projeto 
 
 
Antes de adentrar nos aspectos de conceituação e projeto do software, vale 
salientar a estratégia adotada para o desenvolvimento do mesmo. Para dar melhor 
vazão a evolução do projeto, foi escolhido como princípio um processo ágil de 
desenvolvimento de software, sobre o qual Sommerville (2011, p. 30) afirma: “Em uma 
abordagem ágil, iterações ocorrem em todas as atividades. Portanto, os requisitos e 
o projeto são desenvolvidos em conjunto, e não separadamente.” 
Logo, apesar de o Xavier ter evoluído gradualmente por meio de provas de 
conceitos, visto que, segundo Pressman (2016, p. 70): “Um processo ágil de software 
deve adaptar de modo incremental.”, foi decidido organizar os artefatos em uma 
 
 
 
51 
sequência tradicional de desenvolvimento de software, para melhor apresentar em 
formato de dissertação. 
Para que seja possível caracterizar o que o sistema deve fazer 
especificamente, primeiramente, é necessário descrever, em linhas gerais, as 
premissas associadas a ele: 
 
I. Já existem softwares capazes de criar, gerenciar e manipular mapas 
conceituais, dentre os quais o CMapTools é o mais famoso e utilizado; 
II. Faltam softwares capazes de avaliar, especialmente de forma somativa, mapas 
conceituais e demonstrar os resultados dessa avaliação; 
 
 Uma metodologia genérica para utilizar um software focado na avaliação de 
mapas conceituais dependeria também da utilização de um software de criação de 
mapas conceituais. Ou, então, seria necessário incorporar, ao sistema, a 
responsabilidade também de criar, gerenciar e manipular os mapas. Dessa forma, foi 
escolhida a primeira opção: a de depender de outra ferramenta para criação. Nessas 
condições, podemos descrever uma metodologia de uso por meio de quatro passos 
abstratos de alto nível: 
 
I. O docente cadastra uma avaliação; 
II. O discente responde a avaliação com um mapa conceitual produzido em outra 
ferramenta; 
III. O docente avalia o mapa conceitual; 
IV. O docente e o discente conseguem visualizar o resultado da avaliação; 
 
 Considerando que entre o passo 1 e 2 existem passos pertencentes ao uso de 
outros sistemas, o que se fez foi melhor definir o que o Xavier precisa oferecer 
especificamente para satisfazer tais necessidades. Para isso, uma das formas mais 
comuns é a utilização de Casos de Uso. Sobre estes, temos a definição de 
Sommerville (2011): 
 
 
 
 
 
52 
Em sua forma simples, um caso de uso identifica os atores 
envolvidos em uma interação e dá o nome ao tipo de interação. Essa 
é, então, suplementada por informações adicionais que descrevem 
a interação com o sistema. A informação adicional pode ser uma 
descrição textual ou um ou mais modelos gráficos, como diagrama 
de sequência ou de estados da UML (SOMMERVILLE, 2011, p. 74) 
 
 
Assim como a definição de Pressman (2016): 
 
 
Poderia ser um texto narrativo, uma descrição geral das tarefas ou 
interações, uma descrição baseada em modelos ou uma 
representação esquemática. Independentemente de sua forma, um 
caso de uso representa o software ou o sistema do ponto de vista do 
usuário. (PRESSMAN, 2016, p. 149) 
 
 
Para a produção dos artefatos, foram escolhidos os softwares Astah Professional 
8.124 e Lucidchart25. O Astah por ser uma ferramenta com o nível de formalização 
UML mais adequado, facilitando a geração dos diagramas necessários, e o Lucidchart 
por possuir, tanto possibilidade de construção de fluxogramas, quanto também função 
de protótipo de interface em baixa fidelidade. 
 
 
 
 
 
 
24 Disponível em: http://astah.net/. Acesso em: 5 de out. 2019. 
25 Disponível em: https://www.lucidchart.com. Acesso em: 5 de out. 2019. 
http://astah.net/
https://www.lucidchart.com/
 
 
 
53 
Figura 16 - Diagrama de Caso de Uso 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
Todavia, conforme Sommerville (2011) e Pressman (2016), o diagrama, 
apenas, não é suficiente para representar o sistema. Ele necessita de, pelo menos, 
uma descrição de visão geral de cada ator e caso de uso, tendo em vista a 
necessidade de documentar o software, e, ao mesmo tempo, de em não se prender 
a uma estrutura rígida de documentação. 
As informações referentes aos atores e seus casos de uso estão organizadas 
nos quadros a seguir: 
 
Quadro 4 - Atores do sistema 
ID Nome Descrição 
U Usuário 
Ator genérico do sistema, sem especificação quanto a ser docente ou 
discente, cujos casos de uso se referem a manutenção da própria 
conta, login, recuperação de senha e outros. 
DO Docente 
Ator associado à responsabilidade com relação a uma turma, qualquer 
usuário que possua uma turma em que seja o responsável, 
automaticamente assume naquela turma as permissões de docente. 
 
 
 
54 
DI Discente 
Ator associado à participação em uma turma, qualquer usuário que 
participe de uma turma e não seja seu responsável, assume naquela 
turma as permissões de discente. 
Fonte: próprio autor. 
 
 
Quadro 5 - Casos de Uso de Usuário 
ID Nome Descrição Dependência 
U01 Manter Conta 
Um usuário não registrado cria sua conta e é capaz de 
manipular seus dados. - 
U02 
Recuperar 
Senha 
Quando um usuário não conseguir efetuar login, ele pode 
recuperar acesso, enviando uma nova senha ao e-mail. 
U01 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
Quadro 6 - Casos de Uso de Docente 
ID Nome Desc Dependência 
DO01 
Manter 
Material 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir materiais 
nosistema, a serem referenciados em avaliações. 
- 
DO02 Manter Turma 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir turmas, 
cada uma contendo um ID única para que os discentes 
participem. 
- 
DO03 
Manter 
Avaliação 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir avaliações, 
escolhendo os critérios de pontuação da mesma, e o 
arquivo de mapa de referência. 
DO01 
DO04 
Manter 
Atividade 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir atividades, 
que é a aplicação de uma avaliação em uma determinada 
turma. 
DO02, DO03 
DO05 
Manter 
Correção 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir correções 
das respostas submetidas nas atividades por cada 
discente. 
DI02, DI03, 
DI04 
DO06 
Manter 
Equivalências 
Um docente pode cadastrar, atualizar e excluir 
equivalências percebidas entre diferentes conceitos ou 
proposições. 
DO05 
DO07 
Visualizar 
Dados 
Um docente pode visualizar os dados de suas turmas, 
avaliações e atividades, dentro do sistema através de 
gráficos e dados tabulares, como também exportando-os 
em formato CSV. 
DO02, 
DO03, DO04 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
55 
Quadro 7 - Casos de Uso de Discente 
ID Nome Desc Dependência 
DI01 
Participar 
Turma 
Um discente pode participar, visualizar ou sair de uma 
turma, baseda em seu ID de acesso. DO02 
DI02 
Responder 
Atividade 
Um discente pode visualizar e responder uma atividade 
aplicada em uma turma que ele participe. 
DI01, DO04 
DI03 
Corrigir 
Atividades 
Um discente pode visualizar e corrigir respostas de outros 
discentes para a mesma atividade. 
DI02 
DI04 
Contestar 
Correção 
Um discente pode contestar a correção de sua resposta. 
DI03 
DI05 
Visualizar 
Materiais 
Um discente pode visualizar os materiais a que tem 
acesso. 
DO01 
DI06 
Visualizar 
Dados 
Um discente pode ver os dados referente a sua 
aprendizagem, através de gráficos e dados tabulares, 
como também exportando-os em formato CSV. 
DO06 
Fonte: próprio autor. 
 
 
No campo da Interação Humano-Computador (IHC), existem formas 
alternativas, ou complementares de certo ponto de vista, aos Diagramas de Casos de 
Uso, sendo o Mapa de Objetivos. Sobre isso, Barbosa (2010, p. 214) diz: “Como 
primeiro passo do design da interação, devemos organizar os objetivos dos usuários 
que tenham sido identificados na etapa de análise.”. 
Considerando os Quadros 4 a 7, como descrição suficiente dos objetivos dos 
atores do sistema, podemos representar também seus objetivos de forma macro, 
considerando que Barbosa (2010, p. 215) também afirma que: “Independentemente 
da representação utilizada para organizar os objetivos dos usuários, o designer pode 
relacionar e anotar esses objetivos de acordo com algumas dimensões de interesse”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
56 
 
Figura 17 - Representação visual do Mapa de Objetivos 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
Considerados os objetivos e a relação de dependência entre estes, é possível 
inferir de que forma e sequência os dados precisarão ser apresentados. Tanto em IHC 
quanto em Engenharia de Software, existem os conceitos de protótipo. Apesar de 
homônimos, seus significados diferem um pouco; neste momento será utilizado do 
ponto de vista da IHC que, segundo Barbosa (2010), pode ser realizado em diferentes 
níveis de abstração: da interface abstrata até a interface concreta. 
Nessa etapa, tanto o sistema quanto a interface ainda estão em estágio 
abstrato, entretanto, sua representação se faz necessária, e “Com frequência, as 
representações de design de interface são denominadas protótipos.” (BARBOSA, 
2010, p. 251). São apresentados, então, alguns protótipos de tela de baixa fidelidade, 
que se encontram em sua totalidade no Apêndice A. 
Na Figura 18, foram colocadas as telas associadas aos objetivos de usuário 
genérico, tanto para o ato login, de criação de uma nova conta (cadastro), de 
recuperação de senha e de informações gerais. 
 
 
 
57 
 
 
Figura 18 - Telas pré-login (Protótipos 1 a 4 do Apêndice A) 
 
Fonte: próprio autor. 
 
Na tela inicial docente, representada na Figura 19, foram adicionados grupos 
de botões nesse momento para representar os ícones que eventualmente irão 
substituí-los, levando cada um para uma tela subsequente, que representa os 
objetivos de uso do software por parte de um docente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
58 
 
Figura 19 - Tela de entrada de docente (Protótipo 5 do Apêndice A) 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 Na Figura 20, é representada a criação de uma nova avaliação, em que o 
docente pode associar materiais instrucionais previamente cadastrados e os critérios 
pré-existentes que irão compor a nota final da avaliação/atividade a ser aplicada. 
 
 
 
 
59 
 
Figura 20 - Tela de criação de avaliação (Protótipo 8 do Apêndice A) 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 A utilização de protótipos é vital, pois segundo Pressman (2016, p. 340): “Uma 
interface bem projetada aumenta a percepção do usuário do conteúdo ou serviços 
fornecidos pelo site. Ela não precisa, necessariamente, ser chamativa, mas sempre 
deve ser bem estruturada e ergonomicamente sólida”. Nesse caso específico, o Xavier 
não apenas tem por natureza um design minimalista (e não simplista), como também 
é influenciado e reaproveita signos e representações visuais já presentes em sistemas 
como o Google Sala de Aula, CMapCloud, Code.org e KhanAcademy. 
 Isso se torna um elemento pertinente ao considerarmos que, de acordo com 
Pressman (2016, p. 321): “A interface deve apresentar e obter informações de forma 
consistente.”. Portanto, mantendo uma identidade visual simples, utilizando 
estratégias visuais já pré-estabelecidas em outras ferramentas e as interfaces 
disponíveis de forma nativa em navegadores de internet, é possível tanto obter quanto 
apresentar as informações necessárias de forma consistente em todas as páginas do 
software. 
 
 
 
60 
Considerando que essas informações deverão ser armazenadas, podemos 
representá-las por meio de um Diagrama de Entidade-Relacionamento (DER). Assim, 
compreendemos não só as informações coletadas em cada interface, preenchidas 
pelos usuários, mas também as meta-informações necessárias para relacionar tais 
informações. 
 
Figura 21 - Diagrama Entidade-Relacional 
 
Fonte: próprio autor. 
 
 
 
 
 
 
61 
4.3 PROTÓTIPO FUNCIONAL 
 
 
Como abordado anteriormente, o significado de protótipo depende da 
circunstância e área do conhecimento envolvido. Neste caso, usaremos as definições 
de Sommerville (2011, p. 30): “No processo de projeto de sistema, um protótipo pode 
ser usado para estudar soluções específicas do software e para apoiar o projeto de 
interface de usuário” e Pressman (2016, p. 46): “Na sua forma ideal, o protótipo atua 
como um mecanismo para identificar os requisitos do software.”. 
Então, para verificar a validade dos casos de uso, protótipos de tela e diagrama 
de dados elencados anteriormente, é necessária a construção de uma versão 
funcional com as principais características do software Xavier, focadas nos passos 
genéricos estabelecidos anteriormente. 
Como o Xavier é um sistema web, do tipo cliente-servidor, é importante 
esclarecer ambos. No que se refere a cliente-servidor, para Sommerville (2011, p. 
113): “Um sistema que segue o padrão cliente-servidor é organizado como um 
conjunto de serviços e servidores associados e clientes que acessam e usam os 
serviços.”; já do ponto de vista de um sistema web, para Pressman (2016, p. 273): “A 
camada de dados reside em um servidor. As regras do negócio podem ser 
implementadas com uma linguagem de script baseada no servidor, como PHP, ou 
baseada no cliente, como JavaScript”. 
Sendo um sistema web, é natural que a sua apresentação ocorra através de 
páginas em HyperText Markup Language (HTML), e segundo Kawano (2016, p. 25): 
“O HTML é uma linguagem de marcadores de texto, isto é, um arquivo HTML contém 
os dados e as instruções para