IHC Software Educativo

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IV Congresso Brasileiro de Computação – CBComp 2004 Informática na Educação 
 
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Abstract— This article presents possible theories a IHC theory 
(Interface Man-Computer) of constructivist base to establish the 
evaluation and design of educative interfaces, centered in the 
action of the user and there process of learning of specific 
concepts. When it considers an interactive system, the term 
human factors assume some meanings. Inside of the basic level, 
it had to understand the perception, the cognitive psychology of 
the reading, the memory visual human being, the deductive 
reasoning and inductive. Finally, it is needed to understand the 
tasks that softwares they execute for the user and the tasks that 
are demanded of the user when of the interaction with the 
system. Here, the interest is, specifically, in the importance of the 
perception human being for the development of interface for 
educative software [ 1 ]. 
 
Resumo—Este artigo apresenta possíveis teorias de IHC 
(Interface Homem-Computador) de base construtivista para 
fundar a avaliação e o design de interfaces educativas, centrados 
na ação do usuário e no processo de aprendizagem de conceitos 
específicos. Quando considera um sistema interativo, o termo 
fatores humanos assume vários significados. Dentro do nível 
fundamental, devesse entender a percepção visual, a psicologia 
cognitiva da leitura, a memória humana, o raciocínio dedutivo e 
indutivo. Por fim, precisa-se entender as tarefas que os softwares 
executam para o usuário e as tarefas que são exigidas do usuário 
quando da interação com o sistema. Aqui, o interesse está, 
especificamente, na importância da percepção humana para o 
desenvolvimento de interface para software educativo [1]. 
 
I. INTRODUÇÃO 
ntende-se por software educativo como sendo a classe de 
interfaces educativas ou conjunto de interfaces criadas 
para funcionarem enquanto mediadores em atividades 
educativas de formação em áreas distintas do conhecimento. 
Podem ser visto como interfaces usadas autonomamente pelos 
aprendizes como instrumento à aprendizagem de algo. 
Interfaces educativas servem como meio à negociação de 
significado e à construção de conhecimentos específicos em 
contextos específicos [2]. 
É comum encontrar interfaces com aplicabilidades difíceis, 
confusas, e até mesmo frustrantes em alguns casos. Apesar de 
os projetistas gastarem tempo para desenvolver essas 
 
1 Afonso Alberto Fernandes de Oliveira, acadêmico do curso de Ciência da 
Computação das Faculdades Integradas da Rede de Ensino UNIVEST (e-mail: 
afonsoalberto@yahoo.com.br) 
2 Deise Tristão da Cruz, acadêmica do curso de Ciência da Computação das 
Faculdades Integradas da Rede de Ensino UNIVEST (e-mail: 
deisecruz@yahoo.com.br) 
3 Ms. Jean Pierre Ezequiel, Profesor do curso de Ciencia da Computação das 
Faculdades Integradas da Rede de Ensino UNIVEST (e-mail: 
jpierre@inf.ufsc.br) 
interfaces, que seja improvável que eles façam isto 
propositadamente, os problemas freqüentemente acontecem. 
A interface faz parte do sistema computacional e determina 
como as pessoas operam e controlam o sistema. Quando a 
interface é bem projetada, ela é compreensível, agradável e 
controlável; os usuários se sentem satisfeitos e responsáveis 
pelas ações. 
É fácil notar a importância do assunto, pois todos de 
alguma forma são usuários de interfaces. Às vezes utilizam-se 
os sistemas com excelentes interfaces, outras vezes, tudo que 
se quer é encontrar o botão para saída [3]. 
Para isso, existe uma grande ênfase em se produzir uma 
interface de qualidade, pois é onde a computação gráfica está 
presente, desde os mais inconseqüentes joguinhos eletrônicos 
(anexado aos softwares computacionais), até o projeto dos 
mais modernos equipamentos para viagens espaciais, passando 
também pela publicidade, com as mais incríveis vinhetas 
eletrônicas e pela medicina onde a criação de imagens de 
órgãos internos ao corpo humano possibilitando o diagnóstico 
de males que em outros tempos somente seria possível com 
intervenções cirúrgicas complicadas e comprometedoras. 
Assim interação homem computador é tudo que ocorre 
entre o ser humano e um computador utilizado para realizar 
algumas tarefas, ou seja, é a comunicação entre estas duas 
entidades. Enquanto IHC é o componente (software) 
responsável por mapear ações do usuário em solicitações de 
processamento ao sistema (aplicação), bem como apresentar 
os resultados produzidos pelo sistema [1]. 
 
II. ENGENHARIA DE SOFTWARE EDUCATIVOS 
Há ampla dificuldade encontrada por engenheiros de 
software para entender requisitos em domínios muitos 
específicos. A abordagem mais tradicional ainda ocorre de 
forma não-sistemática, por meios de analise simples ou por 
meio de entrevistas feitas com os clientes e usuários. No 
entanto, entrevistas não são suficientes para captar os 
requisitos de um sistema, já que ela não permite ao 
pesquisador ter acesso a informações precisas do perfil dos 
usuários ou do contexto de uso de novos componentes. Vários 
aspectos importantes para o sistema podem passar 
despercebidos, ou mesmo não terem sua devida importância 
garantida com esta técnica. Além de o envolvimento dos 
entrevistados (clientes e usuários) ficar reduzido. 
A maior dificuldade parece esta relacionada em listar um 
conjunto adequado de requisitos e na criação de casos de uso 
que atenda às reais necessidades dos usuários. A modelagem 
inicial de um software educativo esta relacionada à 
aprendizagem dos conceitos visados, a prática de ensino no 
contexto de uso e ao currículo [4]. Uma primeira característica 
Interface Homem-Computador para 
Desenvolvimento de Software Educativo 
Afonso Alberto Fernandes de Oliveira1, Deise Tristão da Cruz2, Ms. Jean Pierre Ezequiel3 
 
E 
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Instruções de 
como se realizar 
as ações.
Resultado das 
ações 
executadas.
Ações a serem executadas.
desse conjunto de requisitos é que ele recebe influência do 
tipo de domínio de conhecimento para a qual a interface está 
sendo criada. Em segundo lugar, requisitos e especificações 
devem levar em consideração a estrutura da atividade dos 
diferentes níveis de usuários que a utilizarão [5]. Para aceder a 
dados precisos sobre a atividade cognitiva, seja relacionada ao 
domínio (aprendizagem), seja relacionada ao contexto de 
ensino (atividade), faz-se necessário que a abordagem do 
cliente/usuários seja orientada por modelos cognitivos 
adequados. Aqui é descrito um processo de elicitação de 
requisitos de domínio (aprendizagem) e de contexto 
(atividade) para projetos. 
 
III. ELICITAÇÃO DE REQUISITOS DE SOFTWARES EDUCATIVOS 
Dada a complexidade da natureza dos fatores humanos 
envolvidos no projeto de um software educativo, mesmo 
técnicas sistemáticas apresentam problema em sua execução. 
No projeto de tais sistemas, onde há uma grande variedade de 
tipos de requisitos a serem identificados, relacionados ao 
domínio (aprendizagem de conceitos) e ao contexto de uso 
(atividade). Os requisitos que serão abordados neste artigo são 
dois, que identificasse como sendo: domínio e atividade. A 
modelagem cognitiva da ação permite aceder a informações 
sobre o domínio, sua aprendizagem. Já a modelagem cognitiva 
de atividades permite identificar requisitos relacionados às 
práticas sociais nas quais participam os usuários com 
interfaces similares àqueles em desenvolvimento. A análise de 
ambos ocorre mediante orientações de modelos, abordagens 
construtivistas. 
 
 
 
 
Fig. 1. Fluxo do processo de criação de um software educativo. 
 
A Figura 1 apresentaum diagrama de atividade do processo 
que se tem aplicado no projeto de diversas aplicações 
educativas. 
O processo encontra-se descrito da forma mais genérica 
possível. Sua aplicação em projetos específicos ocorre quando 
respondesse a três perguntas: quanto se sabe sobre a 
aprendizagem do domínio? É necessário criar e estudar o uso 
de protótipos? Que tipo de contexto de uso deve ser analisado? 
Essas perguntas auxiliam o desenvolvedor, a escolher a 
melhor forma de desenvolver o projeto. 
 
IV. TEORIA CONSTRUTIVISTA DE INTERFACE DE SOFTWARE 
EDUCATIVOS 
No processo de concepção de software educativo, parece 
haver uma diferença significativa entre as representações que 
os designers tem acerca do processo de aprendizagem de 
conceitos e o processo de aprendizagem em si. Usualmente, os 
procedimentos de design de software envolvem análises da 
atividade. No caso do design de softwares educativos, a 
análise da atividade parece ser insuficiente. 
Tradicionalmente, a avaliação de interfaces educativas 
ocorre mediante a observação de seus aspectos construtivos e 
do feedback (diz respeito à qualidade das respostas às ações 
do usuário). Usa-se a mesma metodologia e o mesmo 
paradigma de qualidade adotado com softwares não 
educativos. Interfaces são avaliadas de forma descritiva, 
observando-se a aplicação correta de princípios e guides lines 
(avaliação efetuada somente pelo analista, sem a presença do 
usuário) restritos para criação das interfaces [6]. Dado que o 
software educativo não visa apenas a auxiliar na resolução de 
problemas, mas também ensinar conceitos pois é necessário 
analisar o processo de aprendizagem, inserido essa análise na 
metodologia de avaliação das interfaces educativas. A posição 
definida aqui é que a aprendizagem de conceitos ocorre 
mediante o uso da interface. 
O processo de criação e avaliação de softwares educativos 
demanda a identificação ou inferência dos conhecimentos que, 
provavelmente, emergem das ações dos usuários com as 
interfaces, que ocorre de forma não sistemática [7], [8]. 
A Figura 2, apresenta uma interface amigável, onde há uma 
interação definida entre o usuário e o sistema, facilitando a 
utilização e o entendimento do mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2. Modelo de uma interface homem-computador. 
 
Ter uma visão sistemática acerca da relação entre o uso da 
interface e da aprendizagem implica aplicar um modelo 
teórico de análise que modele o processo de organização de 
ação com a interface de forma inteligível. Essa modelagem 
deve ocorrer em termos de elementos teóricos que revelam a 
adaptação progressiva dos usuários à interface e os 
conhecimentos que emergem durante o uso (aprendizado). 
 
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V. ADEQUAÇÃO DO APRENDIZADO 
No que tange à teoria de IHC mais adequada, é necessário 
articular, dentro de um único modelo, aspectos materiais e 
cognitivos. De forma geral, as teorias em IHC avaliam a 
aprendizagem de uso das interfaces. 
A função de um software educativo é a de promover 
aprendizagem para o uso, mas também analisar a 
aprendizagem de conceitos específicos que ocorrem com o uso 
do software. Portanto, não se trata apenas aprender a fazer 
algo com a interface, mas de aprender a lidar com a interface 
para aprender algum conceito [9]. Em outras palavras, as 
interfaces educativas contemplam seus requisitos quando os 
usuários aprendem a usá-las, e ao fazê-lo aprendem algo ou 
algum conceito. As interfaces educativas interferem, portanto, 
no desenvolvimento cognitivo dos usuários, tendo impacto na 
aprendizagem de campos conceituais determinados. Além de 
analisar essa aprendizagem para o uso, é necessário analisar a 
aprendizagem de conceitos específicos que ocorre com o uso 
do software. 
Utilizar uma teoria construtivista de base piagetiana na 
análise e no design de interfaces educativas significa assumir 
que as ações dos usuários são previamente organizadas por 
esquemas mentais, estruturas que representam conhecimentos 
e viabilizam a organização das ações [10]. Há duas vantagens 
em adotar-se tal referencial teórico: a existência de um extenso 
trabalho realizado dentro dessa tradição teórica sobre o 
processo de aprendizagem [11], e a existência de definições 
explícitas como instrumento e conceito. Parte-se do princípio 
construtivista de que os indivíduos desenvolvem-se 
mentalmente mediante a adaptação progressiva de esquemas 
mentais a novas situações. 
Um software educativo é tão melhor para a aprendizagem 
quanto maior for o número de propriedades de conceitos que 
seu uso faça emergir nos usuários. 
 
TABELA I 
APLICAÇÕES DE TÉCNICAS PARA DESENVOLVIMENTOS DAS INTERFACES 
 
O sistema é adequado ao aprendizado quando apóia e 
conduz o usuário no aprendizado do sistema. 
Aplicações Exemplos 
Regras e conceitos subjacentes que 
são úteis para o aprendizado 
deveriam estar disponíveis para o 
usuário, permitindo que ele 
construa seus próprios grupos de 
estratégias e regras de 
memorização de atividades. 
O usuário é capaz de obter 
informação sobre qual modelo o 
aplicativo está baseado. As 
combinações de teclas de 
aceleradores, quando possível, 
devem usar a primeira letra do 
comando de menu correspondente e 
indicá-lo claramente. 
Estratégias relevantes de 
aprendizado (compreensão 
orientada, aprendizado pela ação), 
(aprendizado por exemplos) 
deveriam ser fornecidos 
 
O usuário pode sempre navegar 
livremente entre a informação de 
ajuda e a obtenção da explicação 
sobre uma certa função e pode 
executá-la em um modo 
condicional. O aprendizado pela 
ação é apoiado pelo encorajamento 
do usuário a experimentar, 
percorrer exemplos durante várias 
situações. 
Facilidades de aprendizado 
deveriam ser fornecidas. Uma 
atenção especial é dada à 
freqüência do uso de comandos. 
Comandos usados freqüentemente 
pelo usuário oferecem atalhos 
defaults. Eles são mais alto 
explicativos e acompanhados de 
mais informação de condução. 
Um número de diferentes meios de 
ajuda para o usuário tornar-se 
familiar com os elementos do 
diálogo deveriam ser fornecidos. 
 
A mesmo tipo de mensagens é 
apresentada em localizações 
padronizadas. Arranjos similares 
para os elementos nas telas são 
empregados para objetos de tarefa 
similares. 
 
Para realizar uma posterior análise da aprendizagem, faz-se 
necessário obter informações acerca dos invariantes às ações. 
Do ponto de vista da avaliação da qualidade das interfaces 
educativas, e em específico, da aprendizagem de conceitos 
específicos, a informação que é mais relevante é saber se há 
uma aprendizagem efetiva de um determinado conceito no uso 
da mesma. 
Saber se houve acerto ou erro de forma significativa 
mediante o uso de interfaces específicas apontando para 
vantagens e limitações dessas interfaces. A partir desse gênero 
de informações, pode-se descer ao detalhe, dentro de um outro 
paradigma de pesquisa, eminentemente qualitativo, para 
responder se uma determinada interface é boa ou ruim para 
aprendizagem. 
 
VI. CONCLUSÃO 
Este artigo procura demonstrar, um padrão que permitisse a 
análise de interfaces educativas relacionadas à aprendizagem 
de conceitos que ocorre durante seu uso. Os processos de 
concepção e análise de interfaces educativas exigem uma 
abordagem particular e pouco mais complexa. Constituir-se de 
boas interfaces é uma característica imprescindível aos 
softwares educativos. 
E, finalmente, um software educativo ideal deve 
transcender o paradigma unidirecional da comunicação - 
“emissão-recepção”, possibilitando a fusão desses dois pólos, 
permitindo, dessa forma, a bidirecionalidade e a conseqüente 
interatividade. Logo,um software educativo que contemple 
todas essas características é um software que está de acordo 
com o novo paradigma, pois está satisfazendo o objetivo 
proposto. 
 
VII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Publicações: 
[1] 
 
REZENDE, L. Percepção Humana na Interação Humano-
Computador, publicação, 
[http://sbim.med.up.pt/IntraAlunos/matdid/2000_2001/semin
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Livros: 
[2] MANDEL, T. The Elements of user interface, John Wiley 
and Sons: New York, 1997. 
 
[3] TCHOUNIKINE, P. Pour une ingénierie des 
Environnements Informatiques pour l’apprentissage 
humain, Information, Interaction, Intelligence, vl.2, n. 1, 
2002. 
 
[4] MCDOUGALL, A. SQUIRES. D. An Empirical Study of a 
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Computers and Education , pp. 93-103, 1995. 
 
[5] BODKER, S. Scenarios in user-centred design-setting the 
stage for reflection and action, Interacting with Computers, 
13 pp. 61-75, 2000. 
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[6] OLIVEIRA, C. C. Avaliação de Software Educativo, 
Tecnologia Educacional, RJ – V. 16 (77): 50-54, Jul/Ago 
1987. 
 
[7] GOMES, A. S. Modelo para Análise da Aprendizagem 
Consecutiva ao uso de Artefatos Computacionais, SBIE 
2000.2000. v.1, pp. 304-311; 
 
[8] GOMES, A. S. ALVES F. J. A. ADeCUI: Sistema de 
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Educativos Baseados em Modelo Construtivista de 
Cognição. SBIE2001.2001.v.1, pp.304 – 311; 
 
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[10] PIAGET, J. Biologia e Conhecimentos, Editora Vozes, 
Petrópolis, 1996; 
 
[11] FLAVELL, J. H. A Psicologia do Desenvolvimento de Jean 
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[12] RABARDEL, P. Les hommes et les technologies - 
Approche cognitive des instruments contemporains, Paris: 
Armand Colins, 1995. 
 
[13] RIEMAN, J. A field Study of Exploratory Learning 
Strategies, ACM Transactions on Computer-Human 
Interaction, (3) 3, pp. 189-218, 1996. 
 
Dissertações: 
[14] CAMPOS, G. H. B., ROCHA A. R. Avaliação da qualidade 
de Software Educacional, em aberto, Brasília, ano 12, n. 57, 
jan. /mar. 1993;