📖 Sobre o Projeto
Este Trabalho de Conclusão de Curso desenvolve uma ferramenta tecnológica para auxiliar professores de matemática na identificação automatizada de competências individuais dos alunos, permitindo a criação de planos de ensino adaptativos e personalizados.
Instituição: Instituto Federal Catarinense - Campus Videira
Curso: Ciência da Computação
Orientador: Prof. Dr. Rafael Zanin
Coorientador: Prof. Dr. Manassés Ribeiro
Acadêmico: Thales Ferreira
📊 Resultados da Revisão Sistemática (Fase 1)
🔍 Fluxo PRISMA 2020
A revisão sistemática seguiu rigorosamente o protocolo PRISMA 2020 (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses):
- Identificação: 9.431 registros coletados de 4 bases de dados acadêmicas (incluindo duplicatas)
- Remoção de Duplicatas: 2.517 duplicatas removidas (26,6%) → 6.914 registros únicos
- Triagem: 6.914 artigos avaliados por título/resumo → 5.054 excluídos (72,8%)
- Elegibilidade: 1.883 artigos para avaliação de texto completo → 1.866 excluídos (99,1%)
- Inclusão: 17 estudos incluídos na síntese qualitativa final (pontuação ≥ 4.0)
- Taxa de Inclusão Final: ~0,18% dos registros identificados
🗄️ Bases de Dados Consultadas
Semantic Scholar
Base multidisciplinar com AI para análise semântica de artigos científicos
OpenAlex
Catálogo aberto com 250M+ obras acadêmicas e metadados estruturados
Crossref
Registro oficial de DOIs com 140M+ publicações acadêmicas
CORE
Agregador de repositórios acadêmicos com 200M+ artigos em acesso aberto
� Síntese Temática dos Estudos Incluídos
🤖 Abordagens Técnicas
ML Supervisionado: 76,5% dos estudos
Deep Learning: 11,8% dos estudos
Sistemas Híbridos: 5,9% dos estudos
Redes Bayesianas: 5,9% dos estudos
🎯 Finalidades Pedagógicas
Predição de Desempenho: 52,9%
Personalização Adaptativa: 17,6%
Identificação de Dificuldades: 11,8%
Recomendação de Conteúdo: 11,8%
Modelagem de Estudantes: 5,9%
📊 Termos Mais Frequentes
Machine Learning: 58,8%
Assessment: 52,9%
Predictive Analytics: 47,1%
Adaptive Learning: 35,3%
Learning Analytics: 29,4%
🏆 Desempenho dos Modelos
Acurácias reportadas: 75% a 96,89%
Algoritmos destaque: Random Forest, SVM, Redes Neurais
Dados típicos: logs de interação, avaliações, tempo de resposta
🔑 Estratégia de Busca
72 combinações únicas executadas através de 4 APIs acadêmicas, cobrindo o período de 2015–2025 (11 anos):
- 3 termos matemáticos: "mathematics", "math", "matemática"
- 24 termos computacionais: adaptive, personalized, machine learning, AI, intelligent tutor, predictive analytics, student modeling, deep learning, neural network, etc. (12 EN + 12 PT)
- 4 termos educacionais: "education", "learning", "educacao", "ensino"
- Estratégia: Combinações triplas com operador booleano AND (base_term AND tech_term AND edu_term)
- Distribuição: 48 consultas em inglês + 24 consultas em português
- Critério de Inclusão: Pontuação de relevância ≥ 4.0 (escala 0–5)
🎯 Objetivos do Projeto
Objetivo Geral
Mapear e analisar sistematicamente as aplicações de técnicas computacionais — especialmente machine learning, learning analytics e sistemas de tutoria inteligente — no contexto da educação matemática, identificando tendências, lacunas de pesquisa e oportunidades para o desenvolvimento de um modelo computacional (MVP) que auxilie professores na personalização do ensino e no diagnóstico de competências.
Objetivos Específicos
- ✅ OE1: Realizar revisão sistemática da literatura seguindo o protocolo PRISMA 2020 para identificar estudos que apliquem técnicas computacionais na educação matemática (2015-2025)
- ✅ OE2: Identificar e categorizar as principais abordagens de IA (Machine Learning, Deep Learning, NLP, Educational Data Mining) aplicadas à educação matemática
- ✅ OE3: Classificar as aplicações segundo suas finalidades pedagógicas: tutoria inteligente, diagnóstico, avaliação automatizada, personalização, predição e feedback adaptativo
- ✅ OE4: Analisar criticamente as metodologias de avaliação utilizadas para validar a eficácia de sistemas computacionais em contextos educacionais
- ✅ OE5: Mapear sistematicamente as lacunas de pesquisa, limitações técnicas e desafios reportados nos estudos incluídos
- ✅ OE6: Criar um pipeline automatizado e reproduzível para coleta, processamento e análise de literatura científica
📅 Fases do Projeto
✅ Fase 1: Revisão Sistemática (PTC)
Status: Concluída
Período: Mar–Nov 2025
Entrega: Relatório PRISMA com 17 estudos analisados
🚧 Fase 2: Desenvolvimento do Protótipo (TCC)
Status: Em planejamento
Período: Fev–Jul 2026
Entrega: MVP de ferramenta para diagnóstico de competências
📋 Fase 3: Validação Experimental (TCC)
Status: Planejado
Período: Jul–Nov 2026
Entrega: Validação empírica em contexto educacional real
🛠️ Tecnologias Utilizadas
🐍 Python 3.11
Linguagem principal para pipeline de análise de dados
🐼 Pandas
Manipulação e análise de dados estruturados
📊 Matplotlib/Seaborn
Geração de visualizações e gráficos PRISMA
🗄️ SQLite
Banco de dados local para cache e persistência
🧪 Pytest
Framework de testes automatizados (15/15 tests passing)
🚀 GitHub Actions
CI/CD para deploy automático de relatórios
🔗 Acesse os Resultados
Explore os relatórios interativos e visualizações da revisão sistemática
📄 PTC 📊 Revisão Sistemática 💻 Repositório GitHub