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Título: A simulação digital na análise experimental do comportamento: desenvolvimento do software UT-RAT
Título(s) alternativo(s): Digital simulation in the experimental analysis of behavior: development of the UT-RAT software
Autor(es): Santos, Osni Junior dos
Orientador(es): Matos, Eloiza Aparecida Silva Avila de
Palavras-chave: Avaliação do comportamento
Psicologia - Estudo e ensino
Tecnologia - Estudo e ensino
Simulação (Computadores digitais)
Behavioral assessment
Psychology - Study and teaching
Technology - Study and teaching
Digital computer simulation
Data do documento: 20-Mar-2026
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: SANTOS, Osni Junior dos. A simulação digital na análise experimental do comportamento: desenvolvimento do software UT-RAT. 2026. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciência e Tecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026.
Resumo: A Análise Experimental do Comportamento (AEC) constitui uma disciplina central na formação em Psicologia, tradicionalmente fundamentada em atividades práticas realizadas em laboratório com o uso de animais não humanos, especialmente em caixas operantes. No entanto, nas últimas décadas, observa-se uma redução significativa no uso desses laboratórios, decorrente de fatores éticos, legais e financeiros. Destaca-se, nesse contexto, a promulgação da Lei Arouca, que regulamenta o uso científico de animais no Brasil e impõe exigências rigorosas para sua utilização, impactando diretamente a viabilidade de manutenção de laboratórios didáticos. Como consequência, emergem desafios para a realização de atividades práticas, fundamentais para a compreensão dos princípios comportamentais, evidenciando a necessidade de desenvolvimento de estratégias alternativas de ensino. Diante desse cenário, o presente estudo teve como objetivo investigar o processo de desenvolvimento e validação de um simulador virtual tridimensional de uma caixa operante, destinado ao ensino de AEC, bem como analisar suas potencialidades como recurso didático. O simulador foi implementado na plataforma Godot Engine, utilizando recursos de código aberto, e estruturado com base e princípios da aprendizagem por reforço, por meio da aplicação do algoritmo Q-learning, possibilitando a simulação de contingências comportamentais em ambiente virtual interativo. A validação do simulador foi realizada por meio do método Delphi, com a participação de especialistas das áreas de Psicologia e Engenharia de Software. Os resultados indicaram consenso favorável superior a 70% quanto à adequação do produto, com destaque para sua pertinência pedagógica, usabilidade e potencial de aplicação no contexto educacional. Adicionalmente, um estudo piloto com usuários finais evidenciou avaliações positivas quanto à experiência de uso e à contribuição do simulador para a compreensão dos conceitos de reforçamento operante. Os achados sugerem que o simulador analisado se configura como uma alternativa viável e inovadora ao laboratório tradicional, contribuindo para a manutenção das práticas experimentais no ensino de AEC. Sua utilização possibilita a integração entre teoria e prática, favorecendo a aprendizagem ativa em contextos que apresentam limitações estruturais para a realização de experimentos com animais. Para estudos futuros, recomenda-se a ampliação e continuidade do desenvolvimento do software, sua aplicação em contextos reais de sala de aula e a realização de investigações voltadas à mensuração de sua efetividade pedagógica, bem como o registro formal do sistema como produto tecnológico.
Abstract: Experimental Analysis of Behavior (EAB) is a core discipline in Psychology education, traditionally grounded in practical activities conducted in laboratory settings using non-human animals, especially operant conditioning chambers. However, in recent decades, there has been a significant decline in the use of such laboratories due to ethical, legal, and financial factors. In this context, the enactment of Arouca Law stands out, as it regulates the scientific use of animals in Brazil and imposes strict requirements for their use, directly impacting the feasibility of maintaining teaching laboratories. As a consequence, challenges have emerged regarding the implementation of practical activities, which are essential for understanding behavioral principles, highlighting the need for alternative teaching strategies. In this scenario, the present study aimed to investigate the development and validation process of a three-dimensional virtual simulator of an operant conditioning chamber designed for EAB teaching, as well as to analyze its potential as a didactic resource. The simulator was implemented using the Godot Engine platform, based on open-source resources, and structured upon reinforcement learning principles through the application of the Q-learning algorithm, enabling the simulation of behavioral contingencies in an interactive virtual environment. The validation of the simulator was conducted using the Delphi method, with the participation of experts from the fields of Psychology and Software Engineering. The results indicated a favorable consensus above 70% regarding the adequacy of the product, particularly in terms of pedagogical relevance, usability, and applicability in educational contexts. Additionally, a pilot study with end users revealed positive evaluations concerning user experience and the simulator’s contribution to understanding operant reinforcement concepts. The findings suggest that the analyzed simulator constitutes a viable and innovative alternative to traditional laboratory practices, contributing to the continuity of experimental activities in EAB teaching. Its use enables the integration of theory and practice, promoting active learning in contexts with structural limitations for conducting experiments with animals. For future studies, it is recommended to further develop the software, apply it in real classroom settings, and conduct investigations aimed at assessing its pedagogical effectiveness, as well as to formally register the system as a technological product.
Descrição: Acompanha produção técnica: Guia didático: software UT-RAT
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40458
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