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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU MESTRADO EM METODOLOGIAS PARA O ENSINO DE LINGUAGENS E SUAS TECNOLOGIAS SANDRO TEIXEIRA PINTO “SIMULADOR PACKET TRACER: A EXPLORAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO NA DISCIPLINA DE ARQUITETURA DE REDES DE COMPUTADORES NO ENSINO PROFISSIONALIZANTE”. Londrina-PR 2020 SANDRO TEIXEIRA PINTO SIMULADOR PACKET TRACER: A EXPLORAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO NA DISCIPLINA DE ARQUITETURA DE REDES DE COMPUTADORES NO ENSINO PROFISSIONALIZANTE. Dissertação apresentada à UNOPAR, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Metodologias para o Ensino de Linguagens e suas Tecnologias. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Eliza Adriana Sheuer Nantes. Londrina-PR 2020 AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. SANDRO TEIXEIRA PINTO SIMULADOR PACKET TRACER: A EXPLORAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO NA DISCIPLINA DE ARQUITETURA DE REDES DE COMPUTADORES NO ENSINO PROFISSIONALIZANTE. Dissertação apresentada à UNOPAR, no Mestrado em Metodologias para o Ensino de Linguagens e suas Tecnologias, área e concentração em Ensino de Linguagens e suas Tecnologias, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre, conferida pela Banca Examinadora formada pelos professores: ______________________________ Prof.ª Dr.ª Eliza Adriana Sheuer Nantes Universidade Pitágoras Unopar ______________________________ Prof.ª Dr.ª Samira Fayez Kfouri Universidade Pitágoras Unopar ______________________________ Prof.ª Dr.ª Patrícia Cristina de Oliveira Duarte UENP – Universidade Estadual do Norte do Paraná Londrina, 06 de Novembro de 2020. Aos amigos e familiares que me apoiaram. A todos os professores que em minha vida passaram. AGRADECIMENTOS Primeiramente, agradeço a Deus, por interseção de Nossa Senhora Aparecida, por me conduzir nessa caminhada difícil, porém gratificante preparando- me todas as vezes que eu desanimei e não me senti capaz de prosseguir. À minha esposa, Marcia Faedo, e aos meus filhos, Frederico e Isabela, pelo apoio, parceria, dedicação e compreensão em meus momentos de instabilidade emocional, diante das minhas dificuldades e limites. À minha orientadora, Prof.a Dr.a Eliza Adriana Sheuer Nantes, por me acolher e estar ao meu lado, incentivando, orientando e me conduzindo para essa importante conquista. A toda equipe do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu, Mestrado em Metodologias para o Ensino de Linguagens e suas Tecnologias, UNOPAR. Aos amigos da turma 2019, do referido programa, pelas contribuições durante a jornada de estudos e pelos momentos de descontração, tão necessários nesse período, em especial ao André Juliano Machado e à Isis Kfouri Silva. E à banca examinadora desta pesquisa Prof.a Dr.a Samira Fayez Kfouri e Prof.a Dr.a Patrícia Cristina de Oliveira Duarte pelas valiosas contribuições para o aprimoramento deste trabalho. Agradeço à UNOPAR pelo incentivo, pela oportunidade e crescimento, em especial a coordenadora do curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas e Engenharia da Computação Prof.a Dr.a Luana Caetano Rocha de Andrade. Ao SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e seus dirigentes em especial ao Prof. Victor Andre Da Cunha e a Prof.a Maria Priscianne De Souza Costa que permitiram a realização da pesquisa em suas dependências e deram todo apoio necessário para que fosse realizada. “Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades, lembrai-vos de que as grandes coisas do homem foram conquistadas do que parecia impossível” Charles Chaplin PINTO, Sandro Teixeira. SIMULADOR PACKET TRACER: A EXPLORAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO NA DISCIPLINA DE ARQUITETURA DE REDES DE COMPUTADORES NO ENSINO PROFISSIONALIZANTE. 2020. 154 p. Dissertação (Mestrado em Metodologias para o Ensino de Linguagens e Suas Tecnologias) – Universidade Pitágoras Unopar, Londrina, 2020. RESUMO O simulador Packet Tracer, desenvolvido pela empresa de equipamentos em redes de computadores Cisco Systems Inc, tem a finalidade de preparar profissionais da área de Informática. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi analisar a efetividade do uso do simulador Packet Tracer, na disciplina de Arquitetura de Redes de Computadores, no curso técnico de Informática do SENAI Londrina. Para conduzir este trabalho será realizada uma pesquisa que se caracteriza como qualitativa do tipo descritiva exploratória, tendo como temática o uso do simulador Packet Tracer no processo de ensino para equipamentos de redes de computadores no curso de Informática. A análise dos dados foi feita em duas etapas, com questionários, sendo o primeiro antes das atividades para identificar o letramento digital necessário para ter contato com a disciplina de Arquitetura Redes de Computadores e o segundo foi aplicado após o desenvolvimento das atividades em sala, a fim de identificar o aprendizado do aluno com cenários simulando redes de computadores. O aporte teórico sedimenta-se nos estudos de Bardin (2011), Zabala (1998) e Santos (2016), dentre outros que discutem a temática. Analisando a práxis docente, de forma sumarizada, foi possível sintetizar que os resultados apontam para a proficuidade do simulador, (a) estimula os alunos a realizarem atividades, paulatinamente, mais complexas, e concretizam a teoria em atividades práticas; (b) auxilia o educando a desenvolver habilidades como tomada de decisões e resolução de problemas; (c) tende a motivar a aprendizagem, por ser de fácil assimilação do conteúdo aprendido e, com isso, complementa o construto teórico materializando-o em atividades que são o simulacro da realidade. Palavras-chave: Ensino, Gamificação, Redes de Computadores, Simulador Packet Tracer. PINTO, Sandro Teixeira. PACKET TRACER SIMULATOR: THE EXPLORATION OF GAMIFICATION IN THE COMPUTER NETWORK ARCHITECTURE DISCIPLINE IN PROFESSIONALIZATION TEACHING. 2020. 154 p. Dissertation (Master in Methodologies for the Teaching of Languages and Their Technologies) - University Pitágoras Unopar, Londrina, 2020. ABSTRACT The Packet Tracer simulator, developed by the computer network equipment company Cisco Systems Inc, has the purpose of preparing professionals in the area of Informatics. Therefore, the objective of this work was to analyze the effectiveness of using the Packet Tracer simulator, in the discipline of Computer Network Architecture, in the technical course of Informatics at SENAI Londrina. To conduct this work, a research that is characterized as qualitative of the exploratory descriptive type will be carried out, having as theme the use of the Packet Tracer simulator in the teaching process for computer network equipment in the Informatics course. Data analysis was done in two stages, with questionnaires, the first before the activities to identify the digital literacy necessary to have contact with the discipline of Computer Networks Architecture and the second was applied after the development of the activities in the classroom, the in order to identify student learning with scenarios simulating computer networks. The theoretical support is based on studies by Bardin (2011), Zabala (1998) and Santos (2016), among others that discuss the theme. Analyzing the teaching praxis, in a summarized form, it was possible to synthesize that the results point to the proficiency of the simulator, (a) stimulates students to carry out activities, gradually, more complex, and concretize the theory in practical activities; (b) assists the student to develop skills such as decision making and problem solving; (c) it tends to motivate learning, as it is easy to assimilate the learned content and, with this, complements the theoretical construct by materializing it in activities that are the simulacrum of reality. Keywords: Teaching, Gamification, Computer Networking, Simulator Packet Tracer. LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Letramentos Digitais. ............................................................................... 41 Quadro 2 - Fases da Pesquisa. ................................................................................. 51 Quadro 3 - Encontros e seus Objetivos. .................................................................... 53 Quadro 4 - Respostas dos alunos sobre tecnologia. ................................................. 58 Quadro 5 - Categorização da pergunta sobre o que é tecnologia. ............................ 59 Quadro 6 - Para qual tipo de atividade você faz uso da tecnologia? ......................... 61 Quadro 7 - Justificativas Pergunta 1. ...................................................................... 107 Quadro 8 - Categorização das Justificativas Pergunta 1. ........................................ 108 Quadro 9 - Justificativas Pergunta 2. ...................................................................... 109 Quadro 10 - Categorização das Justificativas Pergunta 2. ...................................... 110 Quadro 11 - Justificativas da Pergunta 7. ............................................................... 114 Quadro 12 - Categorização das Justificativas Pergunta 7. ...................................... 115 Quadro 13 - Justificativas da Pergunta 8. ............................................................... 117 Quadro 14 - Categorização das Justificativas Pergunta 8. ...................................... 118 Quadro 15 - Resultado da Pergunta 10. .................................................................. 120 Quadro 16 - Categorização das Respostas Pergunta 10. ....................................... 121 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Sobre o curso, ele lhe dá subsídios para utilização da tecnologia? ........ 62 Gráfico 2 - Você sabe o que é uma Rede de Computadores? .................................. 63 Gráfico 3 - Já utilizou algum tipo de simulador? ........................................................ 64 Gráfico 4 - Aprender conteúdos com simuladores é a mesma coisa com equipamentos físicos? ............................................................................................... 64 Gráfico 5 - Resultado da Pergunta 2. ...................................................................... 109 Gráfico 6 - Resultado da Pergunta 3. ...................................................................... 112 Gráfico 7 - Resultado da Pergunta 4 ....................................................................... 113 Gráfico 8 - Resultado da Pergunta 6, ...................................................................... 114 Gráfico 9 - Resultado da Pergunta 8. ...................................................................... 117 Gráfico 10 - Resultado da Pergunta 9. .................................................................... 120 Gráfico 11 - Resultado da Pergunta 12. .................................................................. 123 Gráfico 12 - Resultado da Pergunta 14. .................................................................. 124 Gráfico 13 - Resultado da Pergunta 15. .................................................................. 124 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Matriz das abordagens do pensamento de jogo. ...................................... 28 Figura 2 - Transmissor, receptor e canal de comunicação. ....................................... 31 Figura 3 - Tela Principal Packet Tracer versão 7.2.1.0218 ....................................... 34 Figura 4 - Cenário de teste com equipamentos de redes. ......................................... 36 Figura 5 - Equipamentos da Internet de Todas as Coisas IOE. ................................ 37 Figura 6 - Atividade gamificada. ................................................................................ 43 Figura 7 - APP android para o Packet Tracer. ........................................................... 44 Figura 8 - Equipamentos de Redes. .......................................................................... 44 Figura 9 - Organograma SENAI. ............................................................................... 48 Figura 10 - Encontros com o uso do simulador Packet Tracer. ................................. 50 Figura 11 - Partes do Simulador Packet Tracer ........................................................ 42 Figura 12 - Parte Lógica e Física do Packet Tracer. ................................................. 68 Figura 13 - Seleção dos leiautes - Tempo Real e Simulação. ................................... 68 Figura 14 - Seleção de Menu, Sub-Menu e Equipamentos. ...................................... 69 Figura 15 - Equipamento Roteador utilizado. ............................................................ 69 Figura 16 - Procedimento de conexão de cabos. ...................................................... 70 Figura 17 - Botões superiores de interação com cenário. ......................................... 70 Figura 18 – Pacote em Transmissão. ........................................................................ 71 Figura 19 - Topologia Física. ..................................................................................... 73 Figura 20 - Topologia Lógica. .................................................................................... 73 Figura 21 - HUB com 5 computadores. ..................................................................... 74 Figura 22 - Colisão de Informações. ......................................................................... 74 Figura 23 - Switch com 5 computadores. .................................................................. 75 Figura 24 - Access Point com 5 computadores. ........................................................ 76 Figura 25 - Parâmetros iniciais de configuração do Switch. ...................................... 76 Figura 26 - Endereços Lógicos e Físicos na comunicação de dados. ....................... 79 Figura 27 - Cenário da primeira atividade Gamificada. ............................................. 79 Figura 28 - Instruções da primeira atividade Gamificada. ......................................... 80 Figura 29 - Troca de placa de rede cabeada para uma sem fio. ............................... 81 Figura 30 - Conexão de rede sem fio segunda atividade gamificada. ....................... 82 Figura 31 - Modelo OSI. ............................................................................................ 85 Figura 32 - Funcionalidades das Camadas do Modelo OSI. ..................................... 86 file:///E:/Google%20Drive/UNOPAR/MESTRADO/orientação/DISSERTAÇÃO/dissertação/Dissertação%20Sandro%20V9%20Final.docx%23_Toc53597285 Figura 33 - Modelo TCP/IP. ....................................................................................... 87 Figura 34 - Camada de Rede Modelo OSI no envio de pacotes. .............................. 88 Figura 35 - Interfaces do Roteador. ........................................................................... 91 Figura 36 - Conexão por Console. ............................................................................ 91 Figura 37 - Mudança de Modos. ................................................................................ 92 Figura 38 - Modo Global de Configuração. ............................................................... 93 Figura 39 - Comando de ?......................................................................................... 93 Figura 40 - Comando show ip route. ......................................................................... 94 Figura 41 - Configuração de Interface. ...................................................................... 95 Figura 42 - Configuração de IP para interface........................................................... 95 Figura 43 - Configuração do protocolo DHCP. .......................................................... 95 Figura 44 - Configuração do protocolo RIP. .............................................................. 96 Figura 45 - Configuração do protocolo OSPF. .......................................................... 97 Figura 46 - Configuração do protocolo OSPF para IPv6. .......................................... 97 Figura 47 - Configuração do protocolo BGP.............................................................. 97 Figura 48 - Cenário de Rede com roteadores. .......................................................... 98 Figura 49 - Atividade gamificada com roteadores. .................................................... 98 Figura 50 - Notação Posicional Decimal. ................................................................ 100 Figura 51 - Notação Posicional Binária. .................................................................. 101 Figura 52 - Endereço IP e Máscara de sub-rede. .................................................... 102 Figura 53 - Classes do IPv4. ................................................................................... 102 Figura 54 - Distribuição de endereços IP. ............................................................... 103 Figura 55 - Topologia com endereçamento. ............................................................ 104 Figura 56 - Distribuição de endereços privados pela RFC 1918. ............................ 104 Figura 57 - Regras de redução de 0s do IPv6. ........................................................ 105 LISTA DE SIGLAS DNS - Domain Name System (Sistema de Nomes de Domínio) EGP – Exterior Gateway Protocol (Protocolo de gateway externo) EIGRP - Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado) FIB – Forwarding Information Base (Base de informações de encaminhamento) GUI – Graphical User Interface (Interface gráfica do usuário) ICMP - Internet Control Message Protocol (Protocolo de Mensagens de Controle de Internet) IGP- Internet Gateway Protocol (Protocolo de gateway da Internet) IOE - Internet of Everything (Internet de todas as coisas) IOS- Internetwork Operating System (Sistema operacional inter redes) IOT- Internet of Things (Internet das coisas) IPv4 – Internet Protocol version 4 (Protocolo de Internet versão 4) IPv6 - Internet Protocol version 6 (Protocolo de Internet versão 6) LAN – Local área Network (Área de rede Local) LSA – Link-state advertisement (Anúncio de estado do link) LSDB- Link State Data Base (Banco de dados do estado do link) MAC – Media Access Control (Controle de acesso de mídia) OSPF – Open Shortest Path First (Abrir o caminho mais curto primeiro) PC – Personal Computer (Computador Pessoal) PDU - Protocol Data Unit (Protocolo de Unidade de dados) PKZ – Extensão dos arquivos criados pelo Packet Tracer PT – Packet Tracer RAID - Redundant Array of Independent Disks (Conjunto Redundante de Discos Independentes) RAM – Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório) RFC - Request for Comments (Pedido de comentários) WIFI - Wireless Fidelity (Fidelidade sem fio) SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15 1.1 Objetivo Geral .............................................................................................. 18 1.2 Objetivos Específicos ................................................................................... 18 1.3 Pesquisas Similares ..................................................................................... 18 1.4 Organização da Pesquisa ............................................................................ 22 2 ENSINO PROFISSIONALIZANTE: CONTEXTUALIZAÇÃO EM REDES DE COMPUTADORES .................................................................................................... 23 2.1 Ensino Profissionalizante ............................................................................. 23 2.2 Gamificação e ensino ................................................................................... 26 2.3 Redes de Computadores ............................................................................. 30 3 SIMULADOR PACKET TRACER: CONTRIBUIÇÕES DE LETRAMENTO E MULTILETRAMENTO PARA O LETRAMENTO DIGITAL ........................................ 33 3.1 Letramentos ................................................................................................. 37 3.1.1 Multiletramento ...................................................................................... 39 3.1.2 Letramento Digital .................................................................................. 40 4 METODOLOGIA ................................................................................................ 46 4.1 Método ......................................................................................................... 46 4.2 Locus da Pesquisa ....................................................................................... 47 4.3 Participantes da Pesquisa ............................................................................ 48 4.4 Instrumentos de Coleta de Dados e Etapas da Pesquisa ............................ 48 4.5 Metodologia para Tratamento e Análise de Dados ...................................... 49 4.6 Sequência Didática ...................................................................................... 52 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 56 5.1 Dados Resultantes da Aplicação do Questionário Inicial ............................. 56 5.2 Planos de aula ............................................................................................. 65 5.2.1 Plano de aula - Encontro 1 .................................................................... 66 5.2.2 Plano de aula - Encontro 2 .................................................................... 72 5.2.3 Plano de aula - Encontro 3 .................................................................... 78 5.2.4 Plano de aula - Encontro 4 .................................................................... 83 5.2.5 Plano de aula - Encontro 5 .................................................................... 99 5.3 Dados Resultantes da Aplicação do Questionário Final............................. 106 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................. 126 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 129 GLOSSÁRIO ........................................................................................................... 139 APÊNDICES ............................................................................................................ 146 APÊNDICE A ....................................................................................................... 146 APÊNDICE B ....................................................................................................... 148 APÊNDICE C ....................................................................................................... 151 15 1 INTRODUÇÃO O Mestrado em Metodologias para o Ensino de Linguagens e suas Tecnologias é um curso de pós-graduação stricto sensu destinado à capacitação de professores e profissionais da educação. O programa é coordenado pela Universidade Pitágoras Unopar Londrina – PR. Esta pesquisa está vinculada à linha 2 - “Ensino de Linguagens e suas Tecnologias” e apresenta uma proposta destinada ao ensino profissionalizante, na disciplina de Arquitetura de Redes de Computadores. Com relação ao mestrado, de natureza acadêmica, a apresentação de intervenções, fundadas a partir do trabalho docente, é essencial. Da mesma maneira, a finalidade de apresentar a minha1 trajetória profissional na área da educação. Assim, enquanto mestrando, o meu papel de professor de ensino técnico profissionalizante e de pesquisador para, juntamente com a minha experiência e conhecimento, a respeito do contexto na educação profissional, também dará suporte significativo às minhas ações em sala de aula, a fim de compreender o quanto o simulador em pauta poderá substituir equipamentos reais, nas aulas de Arquitetura de Redes de Computadores. A minha trajetória profissional como docente teve início, no ano de 1995, no ensino técnico profissionalizante, no Instituto Politécnico de Londrina – IPOLON, onde permaneci por 18 anos aproximadamente, ministrando diversas disciplinas, ao longo do tempo, como: Eletricidade Básica, Instrumentos de Medidas, Redes de Computadores e Manutenção de Computadores, para os cursos técnicos de Eletrônica, Eletrotécnica e Informática. No ano de 2007, iniciei como docente, no ensino superior, na Universidade Filadélfia de Londrina – UniFil, onde permaneci cerca de 7 anos, e ministrei também diversas disciplinas, tais como: Arquitetura de Computadores, Arquitetura de Sistemas Operacionais, Redes de Computadores, Eletrônica e Sistemas Digitais, todas no período noturno. Em paralelo a Unifil, iniciei, no ano de 2008, atividades no Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial de Londrina – SENAI, em um curso Profissionalizante de 1 Quando relato experiências particulares, meu discurso é preparado na primeira pessoa do discurso singular. 16 Informática, trabalhando com a disciplina de Manutenção de Computadores, permanecendo por 2 anos. Em 2013, iniciei as atividades, como docente, na Universidade Pitágoras Unopar, nos cursos de Engenharia da Computação e Análise e Desenvolvimento de Sistemas - ADS, na modalidade presencial, onde mantenho o vínculo atualmente e ministro disciplinas como: Redes de computadores, Arquitetura de Computadores, Sistemas Operacionais, Circuitos Elétricos e Sistemas Distribuídos. No ano de 2016, retornei para o SENAI, e permaneço ministrando disciplinas como Arquitetura de Redes de Computadores, Sistemas Operacionais, Servidores de Redes, Serviços de Rede e Manutenção de Computadores, direcionadas ao curso de Técnico em Informática. Essas disciplinas, todas voltadas à tecnologia, no uso de computadores, que segundo Nunes (2015), o termo computador deriva da palavra ‘computar’, não sendo apenas um gabinete em cima da mesa com uma tela, teclado e mouse, ou mesmo um notebook. Hoje, para ser um computador basta apresentar características, funções, como: receber uma informação, processar e devolver o resultado. Todos os equipamentos que têm essa finalidade e estão conectados a uma rede são considerados computadores. A rede de computadores é constituída por um conjunto de equipamentos conectados por placas comunicadoras internas de rede, e por elas os computadores trocam informações entre si. A fim de que essa troca de informações aconteça, é preciso o uso de equipamentos intermediários, como, por exemplo, roteadores e switches. Esses equipamentos permitem o compartilhamento de recursos, que podem ser de hardware, como uma impressora, ou de software, como o acesso à informação e também para a comunicação entre os envolvidos, por meio de emails ou sistemas de telefonia IP (Internet Protocol) Protocolo de Internet, que possibilita aos usuários a troca de informações como: falar ao telefone, fazer compras, fazer pagamentos, e muito mais, ou seja, a Internet é um bom exemplo de uma grande rede de computadores (TANENBAUM e WETHERALL, 2011). No sentido das redes funcionarem corretamente, atendendo a essa troca de informações, é fundamental que profissionais preparados da área de informática ou, mais especificamente, em redes de computadores, busquem um conhecimento mais específico sobre os conceitos e características das redes (NETO, 2018). Na intenção de saber definir como e quando utilizar uma rede de computadores, bem como 17 efetuar a montagem e o projeto dessa rede, é necessário que um profissional de informática seja preparado para obter uma boa colocação no mercado de trabalho (MENDES, 2020). Pensando nessa demanda, oriunda do mercado de trabalho em redes de computadores que necessita de profissionais com conhecimentos específicos para administrar, gerenciar e resolver problemas, é que o fabricante de equipamentos em redes Cisco® desenvolveu um curso de redes de computadores, dentro de uma plataforma denominada Cisco Networking Academy, destinado à preparação de profissionais que atuam na construção de redes de computadores, mais especificamente, dentro da área de tecnologia da Informação, tendo como diferencial o fato de eles virem a utilizar os equipamentos desenvolvidos pela empresa. A fim de impulsionar ainda mais o curso, a empresa desenvolveu um simulador de redes de computadores chamado Packet Tracer, com o propósito de ser um objeto de ensino e aprendizagem, para ser utilizado de forma concomitante com os equipamentos reais e, assim, auxiliar os professores nas aulas. A Cisco Networking Academy colabora com mais de 8.000 escolas em 165 países, fornecendo materiais curriculares e de avaliação on-line para ajudar a ensinar alunos e professores com habilidades básicas e avançadas. Sua finalidade é preparar profissionais, na área de Redes de Computadores, com mais de 60 milhões de exames on-line, em 11 idiomas, nos últimos 9 anos (FREZZO et. al. 2010). Com tudo isso, socializou o simulador, de forma gratuita, a todos os alunos, deixando-o livre para que qualquer pessoa interessada no assunto pudesse baixar o programa. Em suma, o simulador Packet Tracer apresenta uma ferramenta a custo zero e, encontra-se atualizada, além de dispor de uma estrutura robusta e completa para o ensino, na disciplina de Arquitetura de Redes de Computadores, considerando ser relevante a socialização, bem como o fato de ele atender às demandas dos alunos de materializarem suas aprendizagens em atividades práticas. Mediante o exposto, a motivação para a pesquisa deu-se pela vivência acadêmica e prática profissional, na disciplina de Arquitetura de Redes de Computadores, pois, por aproximadamente 6 anos, está sendo utilizado o simulador Packet Tracer devido à parceria entre o SENAI e a empresa Cisco®. Outros pesquisadores se debruçaram sobre a ferramenta do simulador e ensino, dessa forma temos as pesquisas realizadas por Lu e Lin (2012), Janitor, et 18 al (2010), Sllame e Jafaray (2013), Voss et. al. (2012), que podem ser vistas, em uma síntese, na subseção Pesquisas Similares. Diante disso, partimos para identificação do simulador no processo de ensino e aprendizagem, a fim de responder à seguinte pergunta: Como o simulador Packet Tracer, no ensino de Redes de computadores, contribuíu para o aprendizado do aluno? Com o propósito de responder tal questionamento, propomos os seguintes objetivos: 1.1 Objetivo Geral Analisar a efetividade do uso do simulador Packet Tracer, na disciplina de Arquitetura de Redes de Computadores, no curso técnico de Informática do SENAI. 1.2 Objetivos Específicos Em proveito do objetivo geral deste trabalho, os seguintes Objetivos Específicos serão executados: Investigar o funcionamento do simulador Packet Tracer no ensino de Redes de computadores; Analisar a gamificação no Packet Tracer por meio do letramento em Jogos; Mapear os fatores que contribuem no uso do Packet Tracer para o ensino e aprendizagem de Redes de Computadores. 1.3 Pesquisas Similares Muitas ferramentas de simulação de rede foram desenvolvidas por diferentes empresas, porém o simulador Packet Tracer (PT), desenvolvido pela Cisco® System, destaca-se por ser modelo de simulação baseado em ferramenta de aprendizado em academias de todo o mundo. Esta subseção apresenta uma seleção de trabalhos que propõem ensino com a utilização do Packet Tracer. A análise das pesquisas apresentadas pelos autores Lu e Lin (2012), Janitor, et al (2010), Sllame e Jafaray (2013), Voss et. al. (2012) referem-se ao escopo desta dissertação. O trabalho dos autores Lu e Lin (2012) relata algumas características do Packet Tracer, como ser possível visualizar o processo de envio de pacotes, 19 apresentar informações do encapsulamento dos pacotes, fornecer uma interface gráfica com o usuário e com tempo real de resposta, assim, o aluno tem uma visão abrangente de redes de computadores e ainda com efeitos de animação no processo de aprendizagem, com flexibilidade para os instrutores. Como objetivos o autor apresenta: (a) Investigar a relação entre a interatividade e as percepções positivas dos alunos sobre o Packet Tracer; (b) Explorar a relação entre os alunos com percepções positivas do Packet Tracer com sua autoavaliação no resultado de aprendizagem; (c) Explorar a relação entre a percepção dos alunos do Packet Tracer e autoavaliação e a intenção de uso no futuro. Essa pesquisa foi realizada em uma universidade do norte de Taiwan e os participantes foram 43 alunos do curso - “Curso Introdutório de Tecnologia da Informação”. A análise dos dados foi feita por meio de questionários em quatro partes: (1) Levantamento de dados como sexo, idade e tempo de uso do computador; (2) A interatividade do Packet Tracer percebida pelos alunos; (3) A percepção do aluno com relação ao Packet Tracer; (4) Autoavaliação com relação à aprendizagem após o uso do simulador. Levando em conta os resultados da análise do primeiro levantamento, foram consideradas: 43 respostas válidas, dessas 56% (ou 24) eram do sexo feminino, a maioria dos entrevistados tinha menos de 20 anos (42%), seguida por aqueles que têm idade entre 21 e 25 anos (33%). Além disso, a maioria dos entrevistados (86%) tinha experiência no uso do computador, sendo que cerca de 65% dos entrevistados têm mais de dez anos de experiência com computadores. Os resultados do segundo levantamento mostram que há interatividade no Packet Tracer, isso devido ao gráfico que ele apresenta. Já no terceiro levantamento, os alunos perceberam uma interface interativa e capacidade de resposta em tempo real e, finalmente, no quarto levantamento, os alunos sentiram que estavam jogando jogos de computador durante o processo de aprendizagem. Dessa forma, o autor concluiu que os conceitos de rede de computador e interação entre dispositivos podem ser bastante abstratos e dinâmicos, pois não podem ser observados diretamente no mundo real. Por meio dos recursos de visualização do Packet Tracer, o aluno pode melhorar sua compreensão das redes de computadores com conceitos de forma mais eficaz. O trabalho dos autores Janitor, et al (2010) relata que animações digitais podem ajudar os alunos a entender e memorizar mais rapidamente determinadas 20 informações e que práticas em laboratórios são essenciais para aprender redes de computadores. Esse trabalho tem como objetivo analisar as características do simulador Packet Tracer como ferramenta de aprendizagem. Deste modo, constata-se que os alunos começam a entender mais claramente os fatos sobre o assunto quando eles são confrontados com casos do mundo real no ambiente de laboratório com equipamentos reais de rede. Ou seja, quanto mais tempo o aluno passa no laboratório, há melhor compreensão no conhecimento de rede, enquanto, quando os alunos não experimentam tempo suficiente com configurações práticas, eles alcançam os piores resultados. O preço dos equipamentos de laboratório é geralmente muito alto, por isso o Packet Tracer é um simulador com ensino interativo, visual de aprendizagem que, implementado em forma de software de computador para simulações de redes, é projetado com a finalidade de aumentar interação entre alunos e professores, de forma a promover o aprendizado do aluno e aprimorar as apresentações dos professores. Além disso, oferece também uma combinação única de simulação e visualização com experiências realistas, com avaliação complexa, autoria de atividades com recursos e oportunidades para colaboração multiusuário de forma competitiva. A pesquisa dos autores Janitor, et al (2010) foi feita com estudantes da academia Cisco, no ano de 2009, e os resultados foram que 95% de estudantes disseram que instalaram o Packet Tracer no computador ou laptop doméstico, enquanto 75% deles estavam usando o Packet Tracer pelo menos uma vez por semana. Quando perguntado sobre as diferenças de funcionalidade entre dispositivos reais e Packet Tracer, 90% dos alunos disseram que o Packet Tracer era suficiente para as suas necessidades, mas, mesmo assim, quando os alunos são levados diante de exercícios obrigatórios em laboratórios, onde tenham a chance de usar dispositivos reais, 5% deles usaram o Packet Tracer em vez de dispositivos reais. Com isso, o simulador Packet Tracer é uma tecnologia abrangente de ensino e aprendizagem em redes de computadores com recursos inovadores para ajudar alunos e professores a colaborar, resolver problemas e aprender conceitos de uma forma social envolvente e dinâmica. Já o trabalho dos autores Sllame e Jafaray (2013) apresenta o uso da ferramenta de simulação para auxiliar o processo educacional no curso de 21 engenharia de redes de computadores, isso porque está cada vez mais difícil implementar laboratórios reais devido ao alto custo de equipamentos e montagem dos laboratórios. Sendo assim, o autor relata que o uso de simuladores aumenta a participação dos alunos no processo de ensino e aprendizagem dos conceitos de redes de computadores. O objetivo desse trabalho foi analisar a efetividade de simuladores no processo de aprendizagem em Redes de Computadores. Para analisar o funcionamento de protocolos de redes como MPLS, suporte de multimídia, rede na interrnet e centro de dados, o autor utilizou-se de quatro simuladores de redes sendo o Packet Tracer, GNS2, OPNET e o Fat-tree simulador, onde foram elaborados cenários de testes a fim de analisar o funcionamento da rede e seus protocolos e o nível de aprendizado do aluno. Como resultado, os autores Sllame e Jafaray (2013) relatam que os alunos apresentaram pensamento crítico, habilidades de comunicação e, dessa forma, conseguiram fornecer soluções de problemas nas redes. Além disso, o corpo docente conseguiu observar e considerar os problemas que os alunos enfrentaram quanto ao uso dos simuladores. O trabalho dos autores Voss et. al. (2012), não diferente dos anteriores, apresenta uma proposta na utilização de simuladores para o ensino de Redes de Computadores, com novas práticas pedagógicas, a fim de contribuir no processor de ensino e aprendizagem. O objetivo é apresentar sugestões com o propósito no desenvolvimento da disciplina de Redes de Computadores, com utilização de simuladores, conhecidos também por laboratórios virtuais, com base nos planos de ensino de 3 instituições, UFSM, ULBRA e UNIFRA, na graduação. Com base nos objetivos das disciplinas de cada instituição, foi realizada uma comparação entre os principais conteúdos abordados, nos quais aparecem os seguintes assuntos: Histórico e conceito, estrutura e topologias de redes, camada de aplicação e projeto de redes. Para testar esses conteúdos, foram selecionados os seguintes simuladores: Packet Tracer, CNet, GNS3, Jimsim, NCTU Network Simulator, NetSimK, Network Simulator - ns-2, OPNET e SireViW, porém, devido a problemas de restrições com instalação e configuração, alguns foram excluídos dos testes, são eles: Cnet ,ns-2, NCTU Network Simulator e GNS-3. Com isso, o autor pôde concluir que os simuladores estudados atendem os objetivos da disciplina de Redes de Computadores, sendo viável e contribuindo para 22 uma melhor reflexão e compreensão dos assuntos selecionados da disciplina. Ainda, os simuladores Packet Tracer, Jim Sim, Net Simk, OPNET IT Guru e SireViW são indicados para as atividades envolvendo os assuntos de Redes de Computadores com uma interface gráfica. 1.4 Organização da Pesquisa O trabalho está organizado em quatro seções: a primeira a introdução, que relata sobre os objetivos geral e específico e pesquisas similares. A segunda, Ensino Profissionalizante: contextualização em redes de computadores apresenta uma revisão bibliográfica sobre os conceitos de ensino profissionalizante e Redes de computadores e Gamificação e ensino. A Terceira, Simulador Packet Tracer: contribuições de letramento e multiletramento para o letramento digital apresenta uma revisão bibliográfica sobre os conceitos do simulador Packet Tracer, Letramentos, multiletramentos e Letramento digital. A quarta, Metodogologia, expõe os métodos e procedimentos que foram utilizados, fazendo uma triangulação dos dados coletados através das respostas obtidas pelos alunos. Os instrumentos utilizados foram dois questionários denominados de inicial e final, sendo o inicial com a finalidade de identificar o perfil do aluno e o final identificar o uso do simulador Packet Tracer no processo de ensino e aprendizagem. A quinta descreve os resultados e discussões e, finalmente, a descrição das considerações finais obtidas neste trabalho e as perspectivas para pesquisas futuras. 23 2 ENSINO PROFISSIONALIZANTE: CONTEXTUALIZAÇÃO EM REDES DE COMPUTADORES Nesta seção, apresentamos uma discussão sobre trajetória no ensino profissionalizante, os conceitos sobre Gamificação e ensino e Redes de Computadores. Com a finalidade de compreender essa caminhada, aplicamos como referencial os estudos de legislações como, por exemplo, Brasil (1909), Brasil, (1937) e Brasil (1943), os quais discutem a história e a política da Educação profissional, juntamente com os autores Fonseca (1961) e Croti (2016). Diante dos conceitos mencionados, utilizamos os estudos de Correia (2018), Fadel et al. (2014), Zichermann e Cunningham (2011), Nantes et al. (2017), Maia (2013), Soares (2018) e Rojo (2009), como: letramento no ensino de Arquitetura de Redes de Computados com atividades Gamificadas, compõe as duas primeiras etapas do processo metodológico deste trabalho. 2.1 Ensino Profissionalizante O ensino profissionalizante é uma modalidade de ensino que visa preparar os alunos para desempenhar atividades específicas, por área do conhecimento, a fim de atender a demanda do mercado de trabalho. Segundo Brasil (2017), os critérios do sistema de ensino para a formação profissional terão ênfase em: A inclusão de vivências práticas de trabalho no setor produtivo ou em ambientes de simulação, estabelecendo parcerias e fazendo uso, quando aplicável, de instrumentos estabelecidos pela legislação sobre aprendizagem profissional (BRASIL, 2017, parágrafo 6, inciso I). Dessa forma, a formação profissional permite a aquisição de habilidades e conhecimentos específicos ao aluno, a fim de entender as exigências para o mercado de trabalho e, assim, atender a todo processo produtivo, como requisitos técnicos, formativos e ideológicos (DEITOS; LARA, 2016). Segundo Croti (2016), a relação entre emprego e trabalho já vem, desde os tempos da colonização, influenciando e impactando a educação. Nesse sentido, já na época do Brasil Colônia existia a formação profissionalizante “tendo como os primeiros aprendizes de ofícios os índios e os escravos.” (FONSECA, 1961, p. 68). 24 Nessa pespectiva, o desenvolvimento econômico e político do Brasil foram acompanhados pelo ensino profissionalizante com o propósito de prover a sustentabilidade do crescimento proposto pelos governos da época (CROTI, 2016). Em 1909, foi criado o Decreto nº 7566 (BRASIL, 1909), que definiu as Escolas de Aprendizes para o ensino profissional da seguinte forma: Que o aumento constante da população das cidades exige que se facilite ás classes proletárias os meios de vencer as dificuldades sempre crescentes da luta pela existência; Que para isso se torna necessário, não só habilitar os filhos dos desfavorecidos da fortuna com o indispensável preparo técnico e intelectual, como fazê-los adquirir hábitos de trabalho profícuo, que os afastará da ociosidade ignorante, escola do vicio e do crime; Que é um dos primeiros deveres do Governo da Republica formar cidadãos uteis á Nação (BRASIL, 1909 p.1). Esse Decreto mostrou que é preciso preparar profissionais para o mercado de trabalho de forma gratuita. Diante disso, o ensino profissionalizante teve uma grande mudança, na década de 1930, com o objetivo da adequação das políticas públicas educacionais (CROTI, 2016). A Constituição de 1937, outorgada pelo então Presidente da República Federativa do Brasil, Excelentíssimo Senhor Getúlio Vargas, já definia o papel do estado, das empresas e sindicatos na formação profissional: O ensino pré-vocacional e profissional destinado às classes menos favorecidas é em matéria de educação o primeiro dever do Estado. Cumpre- lhe dar execução a esse dever, fundando institutos de ensino profissional e subsidiando os de iniciativa dos estados, dos municípios ou associações particulares e profissionais. É dever das indústrias e dos sindicatos econômicos criar na esfera de sua especialidade, escolas de aprendizes destinados aos filhos de seus operários ou de seus associados. A lei regulará o cumprimento desse dever e os poderes que caberão ao Estado sobre essas escolas, bem como os auxílios, facilidades e subsídios a lhes serem concedidos pelo poder público (BRASIL, 1937, Art.139). Segundo Freire (2013), a educação não define fronteiras, ela atende a todas as áreas do conhecimento e em todos os níveis de ensino, então o ensino profissionalizante está inserido nesse contexto. Em 1942, por meio do decreto nº 4.048 (BRASIL, 1942a), criou-se o Serviço Nacional de Aprendizagem dos Industriários – SENAI, com a finalidade de organizar e administrar, em todo o país, escolas de aprendizagem industrial. Ainda, em 1942, o decreto n.º 4.127 (BRASIL, 1942b) estabeleceu as bases de organização da rede federal de estabelecimentos de ensino industrial, dando, assim, as diretrizes necessárias para o funcionamento de uma escola técnica 25 industrial. Além disso, o Decreto lei nº 8.673 de 1942 (BRASIL, 1942c) aprovou o regulamento do quadro de cursos que podem ser aplicados no ensino industrial. Com a finalidade de aumentar a área de ensino técnico, em 1943, o decreto lei nº 6.141 (BRASIL, 1943) tratou do ensino comercial, na eminência de formar profissionais aptos ao exercício de atividades específicas no comércio com caráter administrativo nos negócios públicos e privados. No ano de 1971, o ensino de primeiro e segundo grau passou por uma reforma, Lei nº. 5.692, de 11 de agosto de 1971 (BRASIL,1971), que diz: ”À preparação para o trabalho, no ensino de 2º grau, poderá ensejar habilitação profissional, a critério do estabelecimento de ensino”, ou seja, permitiu que as escolas de 2º grau ofertassem a formação de ensino técnico integrado. Nesse momento, o 2º grau, que tinha um tempo de 3 anos para completar toda carga horária das disciplinas, passou a ter mais um ano com a escolas integradas com o ensino profissionalizante. Essa integração do ensino de segundo grau e técnico permaneceu até 1996, quando a lei 9.394, de 20 de dezembro, chamada Lei de Diretrizes e Bases – LDB (BRASIL, 1996), estabeleceu as diretrizes e bases da educação nacional. A referida lei teve o 2º parágrafo do art. 36 e os arts. 39 a 41 regulamentados pelo Decreto 5.154, de 23 de julho de 2004 (BRASIL, 2004), definindo, assim, como serão desenvolvidos os cursos e programas de ensino técnico. Dessa forma, os cursos técnicos devem ser concomitantes no mesmo tempo em que acontece o ensino médio. Mas, além de concomitante, também pode ocorrer integrado, ou seja, o aluno poderá em uma escola fazer o ensino médio e em outra o ensino profissionalizante, como pode ser visto na Lei 11.741 de 16 de julho de 2008 (BRASIL, 2008). I - integrada, oferecida somente a quem já tenha concluído o ensino fundamental, sendo o curso planejado de modo a conduzir o aluno à habilitação profissional técnica de nível médio, na mesma instituição de ensino, efetuando-se matrícula única para cada aluno; II - concomitante, oferecida a quem ingresse no ensino médio ou já o esteja cursando, efetuando-se matrículas distintas para cada curso, e podendo ocorrer: a) na mesma instituição de ensino, aproveitando-se as oportunidades educacionais disponíveis; b) em instituições de ensino distintas, aproveitando-se as oportunidades educacionais disponíveis; c) em instituições de ensino distintas, mediante convênios de intercomplementaridade, visando ao planejamento e ao desenvolvimento de projeto pedagógico unificado (BRASIL, 2008, Artigo 36C). 26 O Ministério da Educação, por meio de uma resolução, instituiu as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Profissional de Nível Técnico, a fim de complementar a Lei Federal nº 9.394, na que se postula: Parágrafo único - A educação profissional, integrada às diferentes formas de educação, ao trabalho, à ciência e à tecnologia, objetiva garantir ao cidadão o direito ao permanente desenvolvimento de aptidões para a vida produtiva e social (MEC, 1999, Art 1º). Segundo Freire (2013), a educação é a forma com que as pessoas procuram responder às suas indagações existenciais na busca de se descobrir de forma completa. “O cão e a árvore também são inacabados, mas o homem se sabe inacabado e por isso se educa. (...) Eis aqui a raiz da educação” (FREIRE, 2013, p. 27). Mediante o exposto, o ensino profissionalizante tem sido uma possibilidade adequada ao indivíduo entrar no mercado de trabalho, e ainda, necessária que o profissional do presente atento às novas tecnologias para conseguir o sucesso que precisa, além de acumular conhecimentos, superar aos demais, pela criatividade, competência e também interesse contínuo no aprimoramento. 2.2 Gamificação e ensino A gamificação é um modelo moderno de interação, que na forma de jogos proporciona processos de aprendizagem na construção de objetos com interações, a fim de alcançar um objetivo. (BRAGA e OBREGON, 2015). Segundo Correia (2018) e Fadel et al. (2014), a gamificação pode ser também uma aplicação de recursos de jogos em atividades que não compreende como jogos. Sendo assim, Deterdinget et al. (2011) complementa que a gamificação “o uso de elementos (em contraste ao uso de jogos propriamente ditos) de design (ao invés de tecnologias baseadas em jogos) de jogos (ao invés de atividades lúdicas ou brincadeiras) em contextos de não jogo”. Já para Vianna et al. (2013), a gamificação é considerada um mecanismo no formato de jogo abrangente com a finalidade de resolução de problemas, motivação e engajamento, assim como Zichermann e Cunningham (2011) que complementam a gamificação como sendo a exploração de níveis de engajamento com a finalidade de resolução de problemas. 27 A gamificação também pode ser um processo de melhoria de serviços e objetos utilizando elementos de jogos e comportamento de pessoas (HAMARI; KOJVISTO; SARSA, 2014). Com isso a gamificação pode motivar um estudante no processo de aprendizagem para o desenvolvimento cognitivo (SCHMITZ; KLEMKE; SPECHT, 2012). Desta forma, a gamificação contribui com o aprendizado de forma eficaz, com atenção e retenção por parte do aluno (CAMPIGOTTO; McEWEN; DEMMANS, 2013). Portando, segundo os autores Gomes, Tedesco, Melo (2016, p.49) “A gamificação na educação se propõe, então, a utilizar estilos, dinâmicas e pensamento de jogo em contextos educacionais como meio adequado à resolução de problemas e engajamento dos sujeitos da aprendizagem”. A partir de todos esses posicionamentos sobre a gamificação, é preciso analisar quando um simulador ou um aplicativo é gamificado. Para isso, é necessário identificar características com atividades e elementos que envolvam jogos, com níveis ou etapas a serem cumpridas mediante a uma premiação. Conforme Fadel et al. (2014, p.7), “a gamificação tem intuito de aumentar a motivação, o que contribui no engajamento do usuário. [...] captura dos jogos a sua essência, ou seja, os elementos e mecanismos que proporcionam ao usuário maior motivação e engajamento”. No ensino, a gamificação apresenta objetos prestes a desenvolver aprendizagem de forma a despertar o aluno na resolução de problemas, trazendo o que acontece no mundo corporativo à escola: “[...] assim como as empresas têm usado os games para motivar e fidelizar os clientes, também as escolas poderiam usar esses mesmos recursos para aumentar o interesse dos alunos na aprendizagem” (LEFFA, 2014, p. 1). A fim de garantir o interesse dos alunos na aprendizagem, a gamificação constitui-se na utilização de cenários próprios da disciplina proposta, objetivando encontrar desafios e problemas e resolvê-los de forma prazerosa e com entretenimento. (NANTES, et al. 2017). No que tange ao entretenimento, a gamificação propõe-se a fazer com que as pessoas consigam, de maneira divertida, executar tarefas de uma forma mais agradável. Segundo Alves (2019, p.37) uma pessoa pode usar três plataformas de 28 entretenimento, como: “[...] um jogo preferido no seu celular/smartphone, outro jogo mais robusto em seu console e um jogo especial instalado no computador pessoal” (ALVES, 2019 p.37). Com o avanço dos smartphones, o site de pesquisa Games Brasil atesta que eles são a plataforma preferida pelos jogadores, segundo pesquisa realizada em 2018: Quando perguntamos sobre as plataformas em que costumam jogar, notamos que o smartphone se mostrou como a plataforma mais utilizada, uma informação observada na PGB 2017 que foi reforçada nesse ano. As três plataformas mais utilizadas são o celular/smartphone (84,3%), o console (46,0%) e o computador (44,6%). Elas são as mesmas quando comparamos os resultados da versão 2017 da Pesquisa Game Brasil, porém, o smartphone nunca foi tão utilizado quando comparados com as outras plataformas de jogo (BRASIL, 2018, p. 6). Isso demostra que os smartphones são equipamentos que os professores podem utilizar como ferramenta no processo de aprendizagem. Os jogos, de forma geral, são parte de uma estratégia maior, chamada de pensamento de jogo, que consiste em usar a diversão a fim de resolver problemas que acontecem na vida real (MISHRA, 2010). Segundo Marczewski (2014), o pensamento de jogo é um conceito maior, separado em quatro categorias, conforme Figura 1: Jogos/brinquedos; Gamificação; Jogos; Jogos sérios. Figura 1 - Matriz das abordagens do pensamento de jogo. Fonte: Adaptada de Marczewski (2014). 29 No eixo do tempo de engajamento, em curto prazo são os que apresentam compromissos que provocam mudanças comportamentais na maneira de aprender, como jogos educativos, jogos com finalidades e simuladores. No engajamento do tempo em longo prazo não há mudanças comportamentais, é para diversão com apresentações atrativas (MARCZEWSKI, 2014). A categoria Jogos de Brincadeira trata de jogos que trazem entretenimento ao usuário, com uma interface agradável, normalmente de fácil acesso e com músicas de fundo a fim de provocar uma reação no usuário (MARCZEWSKI, 2014). A categoria Gamificação é geralmente definida de acordo com as linhas de pensamento e está classificada em Intrínseca, que é estrutural e de conteúdo; ou gamificação extrínseca, que tem seu uso voltado à motivação ou um design de comportamento, a fim de envolver os usuários. A categoria Projeto de Jogos apresenta a estrutura de um jogo, a mobilidade, a interação, a estética e a jogabilidade. A categoria Jogos sérios é uma categoria que inclui jogos completos criados com a finalidade de ensino, não sendo apenas diversão, mas um jogo que traz situações reais para um mundo virtual, ou seja, simuladores. Quanto às perspectivas da qualidade de utilizar os jogos digitais com finalidade educativa, segundo Coutinho e Alves (2016) apresenta uma construção do conhecimento com o maior interesse por parte dos alunos. Existe uma preocupação quanto a utilizar jogos nas escolas, não pode ser qualquer jogo, sem nenhuma finalidade específica, seria necessário desenvolver jogos sérios. Os Jogos educativos fazem parte da categoria de Jogos Sérios, ou seja, combina características divertidas com conteúdos pedagógicos utilizados na escola, principalmente em cursos profissionalizantes (MORAS, 2015). De acordo com Zichermann e Cunningham (2011), a gamificação, de forma geral, explora os níveis de engajamento do usuário a fim de resolver problemas. Segundo Hamari, Koivisto e Sarsa (2014), com base em experiências de elementos de jogos, o comportamento dos usuários é evidenciado no processo de melhoria de serviços, de objetos ou de ambientes. 30 Zichermann e Cunningham (2011) afirmam que as pessoas são motivadas a jogar por quatro razões distintas: 1) para obter o domínio de determinado assunto; 2) apropriado a aliviar o estresse; 3) como forma de entretenimento; 4) como meio de socialização. Além disso, os autores apontam quatro diferentes aspectos de interação e de entretenimento durante o ato de jogar: a) quando o jogador está competindo e busca a vitória; b) quando está imerso na exploração de um universo; c) quando a forma como o jogador se sente é alterada pelo jogo; d) quando o jogador se envolve com outros jogadores. Ao usar a gamificação com o propósito no ensino, a ideia é apropriar-se dos elementos de jogos, mas manter-se no desenvolvimento das atividades propostas, explorando habilidades e competências do aluno. Dessa forma, é possível concluir que a gamificação não é apenas jogar por jogar, é o processo pelo qual o usuário tem uma interação direta com o mundo virtual executando tarefas, resolvendo problemas que são similares ao mundo real, de forma intuitiva e divertida. 2.3 Redes de Computadores As Redes de Computadores são um conjunto de dispositivos interconectados com a finalidade de potencializar diversas atividades no dia a dia das pessoas, com troca de informações e compartilhamento de recursos (MACEDO, et. al., 2018) No passado, quando se falava em computador, estava se referindo ao que conhecemos como Desktop ou Notebook, hoje o computador tem um significado mais amplo, incluindo dispositivos como impressoras, telefones, celulares (Smartphone), tablets, ou qualquer dispositivo que tenha capacidade de processamento de dados. Com o aumento de equipamentos interligados em redes, foi necessário que houvesse uma denominação adequada a qualquer um que estivesse conectado, dessa forma todos os equipamentos citados são chamados de Hosts (CANTU, 2003). Com os Hosts conectados, é possível trocar e compartilhar dados em redes, compartilhar recursos de hardware e software, sendo isso um dos principais motivos 31 para o surgimento das redes. Porém, diante da troca e compartilhamento de informações, é preciso que existam alguns elementos como, por exemplo, transmissor, receptor e canal de comunicação (MAIA, 2013). O equipamento Transmissor tem por finalidade enviar a informação ao Receptor, por meio de um canal de comunicação, conforme a Figura 2. Tudo isso acontece de forma dinâmica, ou seja, no mesmo tempo em que um equipamento é transmissor, em outro ele se torna receptor. Mas, a fim de que isso ocorra, depende do tipo de transmissão, ou seja, em alguns casos é necessária a confirmação (MAIA, 2013). Figura 2 - Transmissor, receptor e canal de comunicação. Fonte: Maia (2013). Independentemente das figuras de transmissor, receptor e canal de comunicação, é muito importante lembrar que, além do bom funcionamento de uma rede, é preciso que ela seja confiável. Para isso, segundo os autores Maia (2013), é preciso analisar 4 fatores importantes: tolerância a falhas, escalabilidade, qualidade de serviço e segurança. Quando se fala em tolerância a falhas, é preciso preparar a rede na direção da busca de alternativas de forma dinâmica, ou seja, resolver o problema sem intervenção técnica. Para isso contamos com alguns protocolos e equipamentos de rede que apresentam recursos na eminência de resolver tais problemas. A redundância de equipamentos auxilia a resolver de forma dinâmica os problemas que podem ocorrer na rede como, por exemplo, servidores com fontes de alimentação redundante, sistema RAID (Redundant Array of Independent Disks) conjunto redundante de discos independentes, que efetua cópias de informações em disco ou até mesmo entre equipamentos servidores. Os equipamentos de redes são separados por duas categorias, intermediários e finais. Os equipamentos intermediários são aqueles pelos quais as informações são encaminhadas por meio da rede, são exemplos, os roteadores, switches, hubs e Access Point, Odom (2008). Os equipamentos finais são aqueles 32 em que a informação é transmitida ou recebida, nesse rol encontram-se os Desktops, Notebooks, Smartphones, entre outros. Com a finalidade de que haja uma ligação entre os equipamentos intermediários e finais, é necessário o meio físico, que é composto por cabos, como cobre ou fibra, ou sem cabos, como Wireless. Para utilizar de forma adequada o meio físico, é preciso responder algumas questões como: Qual é a distância máxima pelo qual o meio físico consegue carregar um sinal com êxito? Em que tipo de ambiente o meio será instalado? Qual é a quantidade de dados e a velocidade na qual eles devem ser transmitidos? Qual é o custo do meio físico e da instalação? Após responder a essas questões, será possível identificar qual o meio mais adequado, a fim de garantir o bom funcionamento da rede. Com os equipamentos intermediários e finais, juntamente com o cabeamento é preciso também, a fim de garantir que a rede funcione, o uso de protocolos ou serviços que vão permitir a entrega das informações sem problemas. 33 3 SIMULADOR PACKET TRACER: CONTRIBUIÇÕES DE LETRAMENTO E MULTILETRAMENTO PARA O LETRAMENTO DIGITAL Nesta seção, apresentamos uma discussão sobre o Simulador Packet Tracer, Letramento, multiletramento e Letramento digital. Segundo Litto e Formiga (2012), o objeto de aprendizagem é uma ferramenta virtual que trabalha com o uso de pequenos segmentos de conteúdos metodológicos científicos, sendo utilizado no desenvolvimento do processo de ensino e de aprendizagem para os alunos. A formação do conhecimento complexo se desenvolverá por meio da combinação dos vários segmentos entre si. Dessa forma, o objeto de aprendizagem é análogo a uma peça de montagem, que pode ser combinada com outras peças na formação do conhecimento. O simulador Packet Tracer apresenta, entre suas características, o fato de que cada equipamento pode lembrar uma peça de montagem, pois cada componente de uma rede tem sua função específica e, após a conexão entre eles, permite que uma rede de computadores funcione, possibilitando a construção do conhecimento. Outro conceito é de que o objeto de aprendizagem serve como um material de apoio que inclui diversos conteúdos e atividades/tarefas focadas no processo de ensino e de aprendizagem (GASQUE, 2016). Desse modo, esse recurso tecnológico permite a formação e a construção de diversificados campos estratégicos que são distribuídos em pequenos componentes educacionais, agrupando-se em um único objetivo, que é propiciar a aprendizagem do aluno. O Packet Tracer é um simulador de redes de computadores criado pela empresa Cisco® Systems Inc, com a finalidade de preparar profissionais de informática para projetar, configurar e solucionar problemas de redes e o uso dos equipamentos desenvolvidos pela empresa dentro do Networking Academy, Cisco (2020a) no programa de desenvolvimento de habilidades em redes. O simulador oferece um ambiente totalmente visual, com animações gratuitas que modelam cenários complexos, sem a necessidade de equipamentos físicos. Trata-se de um simulador com a finalidade de ensino e a aprendizagem, é fácil de trabalhar e faz com que o usuário ganhe mais confiança no ambiente de trabalho (SHEIKH, 2014). A Figura 3 mostra a tela principal do Packet Tracer. 34 Figura 3 - Tela Principal Packet Tracer versão 7.2.1.0218 Fonte: Adaptada do Simulador (2020). A Figura 3 apresenta de forma numérica as barras e botões do simulador. A fim de ficar mais didático, é apresentada uma numeração que ora explicitamos, sendo: (1) é a barra do menu, que compõe os itens Arquivo, Editar, Opções, Exibir, Ferramentas, Extensões e Ajuda. Nessa barra é possível encontrar comandos básicos como ‘Abrir, Salvar, Salvar como’ com a extensão de arquivo própria do Packet Tracer o Pkz, Imprimir, configurações e Preferências nesses menus. É possível também acessar o Activity Wizard no menu Extensões, esse item fornece uma ferramenta de avaliação que permite criar cenários de rede específicos, prestes a serem atribuídos no processo de aprendizagem dos alunos; (2) é a barra de ferramenta principal, que fornece ícones de atalho para os comandos de menu mais utilizados; (3) é a barra de ferramentas comum, que fornece acesso a ferramentas de área de trabalho comumente usadas, sendo possíveis ações como: ‘Selecionar, Inspecionar, Excluir, Redimensionar forma, Inserir nota, Desenhar, Adicionar simples PDU (Protocol Data Unit) e Adicionar complexo PDU’;(4) são botões de seleção apropriados a escolha da área de trabalho entre Lógico (Logical) ou Físico (Phisical). O ambiente Logical permite criar um Novo Cluster, Mover Objeto e Definir Fundo. O ambiente Physical apresenta uma barra que permite navegar, simulando locais físicos, como criar uma nova cidade, um novo edifício, uma nova sala, e também mover o objeto. 35 Ainda na Figura 3, o item 5 apresenta a área de trabalho, onde será montado o cenário de uma rede de computadores, a fim de visualizar, analisar e fazer as simulações e testes, além de identificar possíveis problemas no cenário, nos equipamentos ou até mesmo nas configurações. O item 6, Figura 3, apresenta dois botões tempo real (realtime) e simulação (simulation). O botão Realtime pressionado permitirá que o usuário faça todas as configurações necessárias para o funcionamento da rede, ou seja, em tempo real. Já o outro botão Simulation, quando pressionado, apresenta o funcionamento do cenário com o movimento ou não de pacotes entre os equipamentos adequados a testes do cenário montado; o item 7, Figura 3, é a caixa de seleção dos equipamentos de rede que contém os tipos de equipamentos e conexões disponíveis, os itens na parte de baixo poderão ser alterados de acordo com os itens selecionados na parte de cima. No item 8, Figura 3, temos a caixa de seleção que especifica o equipamento, aqui poderá escolher o modelo do equipamento selecionado no item 7, Figura 3, vale ressaltar que esses modelos aqui apresentados são exclusivamente do fabricante Cisco®; o item 9, Figura 3, é a janela de controle de movimentação de pacotes, onde é possível efetuar o teste do cenário montado e identificar se está ou não funcionando. Com a finalidade de iniciar uma atividade utilizando o simulador Packet Tracer e verificar se um cenário está funcionando, é preciso estar em ambiente Logical e iniciar o processo de arrastar os componentes para montagem do cenário. A Figura 4 apresenta um cenário de uma rede com 2 computadores mesa PC1 e PC2, um notebook, uma impressora, um servidor com equipamentos finais, sendo interligados por um ponto de acesso WIFI e um Switch como equipamentos intermediários, o desenho em forma de carta, é denominado, segundo Marconssoni (2015), de pacote e tem a finalidade de demonstrar a informação, sendo esta transmitida por meio da rede entre os computadores. 36 Figura 4 - Cenário de teste com equipamentos de redes. Fonte: O próprio autor (2020). Ainda na Figura 4, o cenário compõe os equipamentos notebook e impressora funcionando em redes sem fio, já os PC1, PC2 e servidor funcionando em redes cabeadas, todos estão interligados e configurados dentro de um mesmo cenário. É dessa forma que as atividades vão acontecer e isso apresenta a chamada realidade virtual. A realidade virtual e a aumentada são formas de interações computacionais avançadas, que permitem aos usuários visualizarem e interagirem em tempo real com o computador. As interações baseadas em realidade virtual permitem que o usuário tenha habilidades e conhecimento intuitivos que possam ser utilizados no movimento de objetos ou ícones dispostos na tela do computador. Para que aconteça essa movimentação, é preciso equipamentos denominados de periféricos como mouse, teclado e monitor de vídeo. Dessa forma, o usuário consegue ter a impressão de estar dentro do ambiente virtual, manipulando e executando ações sobre os objetos em tempo real, no computador. (KISNER,SISCOUTTO,2007) Já a realidade aumentada consegue trazer os objetos de dentro do computador para fora, em uma imagem em cima de alguma superfície, podendo ser uma mesa, um papel, etc, permitindo ao usuário interagir como se estivesse em um mundo virtual. No entanto, o simulador Packet Tracer apresenta apenas a realidade virtual, não apresenta até o momento nenhuma característica da realidade aumentada. 37 Outra característica importante do Simulador Packet Tracer é que, a partir da versão 7, foram inseridos componentes com a intensão de serem configurados utilizando características para atender redes do tipo IOE- (Internet of Everything) Internet de todas as coisas, conforme a Figura 5. Figura 5 - Equipamentos da Internet de Todas as Coisas IOE. Fonte: O próprio autor (2020). Segundo Barros e Souza (2016): A Internet de todas as coisas representa um grande salto na maneira de coletar dados, analisar e distribuir informações, permitindo levar conhecimento e melhoria nos processos educacionais além das possibilidades já praticadas atualmente, inclusive, ampliando e consolidando fortemente uma plataforma melhor e mais funcional para a Educação a Distância (BARROS E SOUZA, 2016, p.36). Internet de todas as coisas inclui equipamentos que utilizamos no dia a dia em nossas casas, como pode ser visto, na Figura 5, nos desenhos de uma porta de garagem, um ventilador, um aparelho de ar condicionado e uma caixa de som, todos conectados em uma rede, de forma a permitir uma interação com eles por meio da internet. 3.1 Letramentos Os letramentos para a BNCC (Base Nacional Comum Curricular) contemplam uma cultura digital com múltiplas linguagens que estão entre um baixo nível de Hipertextualidade até uma hipermídia, com isso uma diversidade cultural (BRASIL, 2018). 38 Segundo Soares e Batista (2005, p.47), “O conceito de letramento surgiu de uma ampliação progressiva do próprio conceito de alfabetização”, pois a alfabetização constitui-se no processo de aprendizado e conhecimento da leitura e escrita. Ainda, segundo Soares e Batista (2005, p.16), a leitura é o “desenvolvimento de um processamento automático de palavras e unidades do texto – é uma importante dimensão do processo de alfabetização”. Sendo assim, para se tornar alfabetizado, o indivíduo precisa ler e escrever palavras e conseguir elaborar um texto que permite a comunicação por meio da escrita. [...] a alfabetização é mais do que o simples domínio psicológico e mecânico de técnicas de escrever e de ler. É o domínio dessas técnicas, em termos conscientes. É entender o que se lê e escrever o que se entende. É comunicar-se graficamente. É uma incorporação. [...] implica, não uma memorização visual e mecânica de sentenças, de palavras, de sílabas, desgarradas de um universo existencial – coisas mortas ou semimortas – mas numa atitude de criação e recriação. Implica numa autoformação de que possa resultar uma postura interferente do homem sobre seu contexto (FREIRE, 1967, p.110). Dessa forma, Soares (2017, p. 16) assevera que “etimologicamente, o termo alfabetização não ultrapassa o significado de levar à aquisição do alfabeto, ou seja, ensinar o código da língua escrita, ensinar as habilidades de ler e escrever”. A autora ainda ressalta que, no Brasil, as discussões sobre os conceitos de letramento e alfabetização estão ligadas, o que pode ser dito como uma “inadequada e inconveniente fusão dos dois processos, com prevalência do conceito de letramento”. (SOARES, 2017, p.36). O conceito de “letramento” indica que o estado ou condição de indivíduos ou de grupos sociais de sociedades letradas que exercem efetivamente as práticas sociais de leitura e de escrita, participam competentemente de eventos de letramento. O que esta concepção acrescenta [...] é o pressuposto de que indivíduos ou grupos sociais que dominam o uso da leitura e da escrita e, portanto, têm as habilidades e atitudes necessárias para uma participação ativa e competente em situações em que práticas de leitura e/ou de escrita têm uma função essencial, mantêm com os outros e com o mundo que os cerca, formas de interação, atitudes, competências discursivas e cognitivas que lhes conferem um determinado e diferenciado estado ou condição de inserção em uma sociedade letrada. (SOARES, 2002, p. 145-146) Já os autores Silva, Carvalho e Souza (2019), compreendem letramento como sendo a utilização da leitura e da escrita onde o indivídio aprende e ensina por meio da percepção do contexto social. 39 Nas palavras de Rojo (2009, p. 96), [...] “O letramento não é pura e simplesmente um conjunto de habilidades individuais; é o conjunto de habilidades ligadas à leitura e à escrita em que os indivíduos se envolvem em seu contexto social”. De acordo com Melo (2019), “[...] letramento é o estado ou condição que o indivíduo ou grupo social aprende a ler e escrever, ou seja, não é saber ler ou escrever; mas sim aprender a usar essas práticas [...]”. Dessa forma, o letramento inclui práticas de leitura e escrita, ou seja, prestes a se tornar um letrado à pessoa precisa conhecer como fazer uma leitura e uma escrita no âmbito da sociedade. Para Kleiman (1995), a escola é fundamental na eminência de desenvolver o processo de letramento, pois “[...] é na escola, agência de letramento por excelência de nossa sociedade, que devem ser criados espaços com a intensão de experimentar formas de práticas sociais letradas e, portanto, acredito também na pertinência de assumir o letramento [...].” (KLEIMAN, 1995, p. 4). Nesse sentido, é importante a formação continuada dos professores, no que se refere ao letramento e aos multiletramentos que existem na sociedade. Diante disso, a próxima subseção irá tratar sobre multiletramento. 3.1.1 Multiletramento A partir do conceito de letramento, apareceu outra definição, a de multiletramento, que, segundo Rojo e Moura (2012), ocorreu como resultado de estudos descritivos da cultura dos povos, sua língua, raça, religião, hábitos, ou seja, etnografia, com a preocupação em dispor de textos com a presença de dois fatores: multiculturalidade e multimodalidade. Com o surgimento da WEB 2.0, o uso do multiletramento com hipertextos e hipermídias, tem ocorrido transformações nas atividades humanas como, por exemplo, “[...] novos gêneros do discurso e novas práticas de linguagens próprias da cultura digital” (BRASIL, 2018, p. 72). Tais fatores são ancorados na preocupação sobre qual deve ser o papel da escola, onde o indivíduo letrado, segundo Lopes et. al.(2019), é aquele que consegue ir além da combinação das informações, pois consegue entender o uso da linguagem, seja qual for o tipo, a seu favor e a serviço da sua vida. Para Rojo (2009, p. 108-109), 40 O conceito de letramentos múltiplos é ainda um conceito complexo e muitas vezes ambíguo, pois envolve além da questão da multissemiose ou multimodalidade das mídias digitais que lhe deu origem, pelo menos duas facetas: a multiplicidade de práticas de letramento que circulam em diferentes esferas da sociedade e a multiculturalidade, isto é, o fato de que diferentes culturas locais vivem essas práticas de maneira diferente Rojo (2009, p. 108-109). De acordo com Rojo (2009), os estudos de Vitiello (2019) retomam a concepção de multiletramento, no que tange à sociedade dentro de um contexto pluri e multicultural, interposto pela tecnologia, e cibercultura, em que as informações encontram-se em plataformas de grandes bases de dados virtuais como, por exemplo, a Internet, onde para terem acesso precisam de conexões por meio de provedores, endereços virtuais como URL (Uniform Resource Locato), enfim, um letramento diferenciado, ampliando as formas de o sujeito ler, entender, interagir e, com isso, ter mais autonomia na construção de seu próprio saber. Os conceitos de Faraco (2010) também destacam a importância das escolas prepararem uma sociedade multiletrada, mas, para isso, é necessário alinhamento entre as diretrizes nacionais e estaduais com o objetivo de uma proposta curricular adequada, a fim de definir um Projeto Político Pedagógico da escola. Nessa perspectiva, o autor complementa: “[...] a pedra angular deste Projeto Político- Pedagógico deverá ser um compromisso com a expansão do letramento da maioria dos alunos, já que eles vêm de segmentos sociais historicamente excluídos do acesso pleno à escrita e à cultura letrada” (FARACO, 2010, p. 22). Considerando Rojo (2012), o envolvimento da tecnologia com o multiletramento é constante, sendo tal proposição apresentada também por Faraco (2010, p. 21) que pontua: “[...] mergulhar na cultura letrada implica hoje aprender a transitar por vários suportes tecnológicos simultaneamente (todos eles, aliás, direta ou indiretamente correlacionados com a língua escrita e frutos da cultura letrada)”. Com as novas tecnologias e a cibercultura, o termo letramento ganha um novo formato, surgindo, então, o termo letramento digital. 3.1.2 Letramento Digital O Letramento digital não é simplesmente utilizar software ou fazer uso de equipamentos eletrônicos digitais, como computadores, notebooks, tablets e smartphones, mas inclui uma grande e complexa variedade ética, cognitiva, motora, 41 sociológica e emocional de habilidades necessárias para que os usuários funcionem efetivamente em ambientes digitais (ESHET, 2004). Desenvolver habilidades com equipamentos tecnológicos é algo necessário, quando se refere a letramentos digitais. Diante disso, em prol de usar eficientemente as tecnologias, necessita-se buscar informações e localizar recursos e, assim, contribuir de maneira colaborativa de forma que essas habilidades ultrapassem os limites pessoais, sociais, econômicos, políticos e culturais (DUDENEY; HOCKLY; PEGRUM, 2016). Nesse contexto, podemos afirmar que “Letramentos digitais: habilidades individuais e sociais necessárias em benefício de interpretar, administrar, compartilhar e criar
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