REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10976234
Iris Augusta Soares de Araujo;
Reinaldo Felipe Soares Araujo.
RESUMO
A realidade virtual tem sido cada vez mais aplicada no entretenimento, na indústria e na educação devido a imersão proporcionada e aos recentes avanços tornando a tecnologia mais acessível. Na educação, a realidade virtual possibilita uma imersão em um mundo virtual que permite uma melhor compreensão e fixação do conteúdo quando comparado aos métodos tradicionais em sala de aula. Com esses direcionamentos, este trabalho apresentou soluções de realidade virtual para a educação usando componentes de baixo custo, como o Google Cardboard e um celular. O Google Cardboard se destaca por ser um óculos de realidade virtual de baixo custo que utiliza um celular para o processamento, tornando-o mais acessível a realidade brasileira e permitindo que a tecnologia alcance escolas públicas e pessoas com menos condições financeiras. Utilizando os equipamentos de baixo custo, foram propostos dois jogos: O Enigma da Sala e o Palácio Inglês. O primeiro jogo tem como objetivo desenvolver o raciocínio lógico e cognitivo por meio de puzzles. Por outro lado, o segundo jogo consiste em ambientes virtuais para o aprendizado de inglês usando técnicas de memorização. Em ambos os jogos, resultados experimentais demonstraram a eficácia do uso da realidade virtual no conhecimento, além de ser um forma lúdica e divertida para o aprendizado de novos conteúdos.
Palavras-chaves: Realidade virtual na educação, Google Cardboard, jogos sérios, palácios da memória.
1.1 A GESTÃO EDUCACIONAL
A gestão educacional visa oferecer meios de otimização de recursos e geração de resultados. Envolve planejamento estratégico, criação de novas tecnologias e implementação de políticas educacionais que atinjam o objetivo da organização educacional.
1.2 PRÁTICAS PEDAGÓGICAS
As ações pedagógicas estão diretamente relacionadas às formas e conteúdos sobre o que ensinar.
Para Lück (2009) A gestão pedagógica é, de todas as dimensões da gestão escolar, a mais importante, pois está mais diretamente envolvida com o foco da escola que é o de promover aprendizagem e formação dos alunos. Constitui-se como a dimensão para a qual todas as demais convergem, uma vez que esta se refere ao foco principal do ensino que é a atuação sistemática e intencional de promover a formação e a aprendizagem dos alunos, como condição para que desenvolvam as competências sociais e pessoais necessárias para sua inserção proveitosa na sociedade e no mundo do trabalho, numa relação de benefício recíproco. Também para que se realizem como seres humanos e tenham qualidade de vida. (LÜCK, 2009, p. 95)
1.3 PALÁCIO INGLÊS
A ideia do jogo é combinar a mais antiga técnica de organizar memórias conhecida (palácio da memória) (SPARACINO et al., 1999), juntamente com a realidade virtual que é uma tecnologia recente e aplicá-las ao ensino de inglês para nativos da língua portuguesa. A técnica é baseada no fato de conseguirmos nos lembrar da sequência de salas em nossas casas, a localização dos objetos e o conteúdo dos compartimentos com facilidade. O local imaginário ou virtual podem ser arquiteturas famosas, locais fantasiosos ou até mesmo ambientes familiares. É uma técnica mnemônica que usa a visualização mental e o uso espacial da memória para reforçar o conteúdo e tornar mais fácil de recuperá-lo quando desejável.
O método foi adotado durante a Roma Antiga e na Grécia em aproximadamente 500 a.C. e era usado para ações complexas como discursos ou coisas simples como jornadas familiares para lembrar os marcos (SPARACINO et al., 1999). A técnica se tornou mais conhecida através de Matteo Ricci que em 1595 ensinou aos chineses como construir um palácio da memória. O que se deseja lembrar pode ser transformado em imagens, sinais, símbolos, esculturas e colocados em algum lugar dentro do palácio da memória agindo como gatilho para a associação e o tamanho desse palácio dependeria da quantidade de coisas que se deseja lembrar (SPARACINO et al., 1999; SPENCE, 1984).
FASSBENDER; HEIDEN em 2006 apresentaram a ideia de utilizar palácios da memória na realidade virtual. Apesar da proposta apresentada pelos autores não ser um sistema imersivo, os autores citam a realidade virtual como um meio de permitir a exploração de ambientes virtuais tornando possível o uso da técnica sem forçar a imaginação. E ressalta que o uso da técnica puramente virtual tem a desvantagem de o usuário não conseguir reproduzir o ambiente sem o uso do equipamento, o que foi discutido na Seção de Resultados e Discussão.
1.3.1 O AMBIENTE VIRTUAL
Através de um ambiente virtual é possível projetar para que o aprendizado ocorra sem a necessidade de uma explicação do conteúdo disponível, o fenômeno ocorre devido ao fato que o ambiente é construído com propósito educacional, a informação é disponibilizada ao operador conforme a interação do agente com o ambiente, recebendo assim, as informações que foram preparadas para a ação. Como pode ser visto na Figura 8, a sala possui uma alta qualidade gráfica chegando próxima a da realidade causando uma imersão ainda maior, uma vez que a visão é o sentido mais usado pelos seres humanos e o maior responsável pelo sentimento de imersão (Capítulo 2).
A ideia do ambiente do jogo é que o usuário seja capaz de aprender a pronúncia e a escrita através da interação com os objetos. Como mostra a Figura 9, um texto flutuante, representando o nome do objeto em inglês, surge cada vez que o usuário se aproxima, também é reproduzido de três em três segundos uma gravação com a pronúncia desse objeto. A partir dessa ideia, o usuário pode interagir quantas vezes quiser com cada objeto até que possa aprender a pronuncia e a escrita do nome.
Os objetos presentes na sala são: um livro amarelo, um livro preto, uma poltrona, uma estante de livros, uma estátua, uma televisão, uma janela, uma porta, um quadro, uma planta, uma luminária, um sofá, um abajur, um prato, um copo, uma mesa, uma cortina, um vaso isolado e três vasos como um único objeto. Ao total são 19 objetos, sendo estes usados como base para o conjunto de palavras de testes. Alguns objetos foram escolhidos para a aplicação apenas porque atendiam ao critério de serem comuns do cotidiano, entretanto, alguns deles foram escolhidos por serem cognatos na língua portuguesa (sofá e televisão), ou por serem mais intuitivos e ajudarem na inferência gramatical (vaso e vasos), ou porque a diferenciação entre os objetos é apenas uma característica (livro preto e livro amarelo).
1.3.2 EXPERIMENTO
Nesta seção serão apresentados detalhes sobre o experimento realizado para valida- ção do ambiente tridimensional (3D). Tem-se o intuito de analisar a eficiência do uso da RV. Também serão descritas informações sobre os dispositivos utilizados nos testes, as métricas e os grupos de pessoas envolvidos.
4.2.2.1 Indivíduos Envolvidos no Experimento
Para a realização do experimento, 9 pessoas foram convidadas à serem voluntárias. O grupo foi então submetido ao experimento que consistia na utilização do aplicativo. Os voluntários envolvidos nos testes eram alunos dos cursos de Pedagogia, Sistemas de Informação, Ciência da Computação e Matemática do campus de Ponta Porã da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS).
Detalhes do Experimento
Para avaliação da eficiência do método proposto, o experimento foi separado em três etapas: avaliação de conhecimento prévio; aplicação do método de aprendizado; reavaliação.
- Avaliação de conhecimento prévio: Esta etapa foi realizada para determinar a quantidade de palavras que cada participante já conhecia previamente do conjunto de palavras utilizado nos testes. Essa etapa foi aplicada de forma individual, para que o conhecimento dos demais participantes não influenciasse o resultado individual, visto que essa etapa consistia em perguntas e respostas orais. Um total de 19 perguntas foram feitas, e cada uma era referente a uma palavra do conjunto de palavras utilizado.
- Aplicação do método de aprendizado: Nesta fase do experimento, cada partici- pante utilizou o aplicativo desenvolvido. O método de RV foi aplicado individual- mente, pois tinha-se disponível apenas um Google Cardboard, bem como somente um smartphone e um controle bluetooth. Os indivíduos envolvidos neste teste utilizaram o aplicativo com os periféricos citados acima, onde tinham um tempo limite de 10 minutos para explorar o ambiente 3D. Antes de passar por este método, foram dadas instruções para todos os voluntários sobre o funcionamento do controle bluetooth e do ambiente virtual, afim de que o usuário soubesse se locomover e interagir com objetos dentro do espaço tridimensional.
- Reavaliação: Após a aplicação dos métodos de aprendizado, os alunos foram entrevistados individualmente para verificação dos possíveis avanços individuais obtidos. Nesta etapa foi apresentado para cada voluntário 19 áudios em inglês previamente gravados correspondentes as palavras do conjunto de testes. O indivíduo poderia requisitar que cada áudio fosse repetido até duas vezes. O entrevistado deveria então tentar escrever em inglês a palavra que havia escutado, logo em seguida escrever uma tradução para esta palavra. Ao terminar de escrever todas as palavras, foi então requisitado ao participante a pronuncia das 19 palavras do teste.
Os dispositivos de Hardware envolvidos no método de aprendizado com RV foram um smartphone Samsung Galaxy S6 para executar o aplicativo desenvolvido, um Google Cardboard feito de plástico (HDM ) e um controle bluetooth como dispositivo de entrada para interação dentro do ambiente virtual.
1.3.3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesta seção serão apresentadas as métricas desenvolvidas para aplicação no ex- perimento. Também serão apresentados os resultados obtidos durante a terceira fase do experimento e a discussão sobre os mesmos.
4.2.3.1 Métricas
Os dados foram coletados durante as etapas pré-teste e pós-teste do experimento, sendo que o pós-teste é a pontuação obtida após a participação do experimento. Logo as métricas utilizadas para análise foram as pontuações pré-teste e pós-teste, e também, a média de acertos em Speaking, Listening e Writing. Além disso é feito um comparativo entre a pontuação pós-teste e a quantidade de objetos que os participantes conseguiam se lembrar depois de uma semana que havia ocorrido o experimento, possibilitando um entendimento da efetividade da técnica mnemônica a médio prazo. Cabe destacar que os participantes utilizaram o aplicativo apenas uma vez durante o experimento por aproximadamente 10 minutos.
4.2.3.2 Resultados Obtidos e Discussão
Nesta seção serão apresentados os resultados obtidos e uma discussão sobre eles, as comparações das pontuações obtidas antes e depois do método, indicando a eficácia do método utilizado.
A Figura 11 representa as notas obtidas na etapa de Avaliação de conhecimento prévio e Reavaliação, indicados pela cor cinza e vermelha respectivamente. A média da pontuação obtida dos participantes na primeira etapa do experimento foi de 38.59%, sendo que mais da metade dos participantes sabia menos da metade do vocabulário proposto. Após utilizar o ambiente virtual uma única vez a média subiu para 84,79%, um aumento superior a 40% na média sendo que todos participantes acertaram acima da metade da quantidade de palavras.
Algumas áreas linguísticas também foram analisadas com a finalidade de descobrir se cada um dos participantes poderia pronunciar (speaking), escutar/entender (listening) e escrever corretamente (writing) as palavras que foram aprendidas, sendo essas habilidades essenciais para fluência no idioma. Ao analisar a Figura 12, nota-se que a média de acerto foi acima de 50% em cada uma das áreas linguísticas, sendo que os participantes dependeram apenas do aprendizado por associação com os objetos e da experiência obtida no ambiente. A média no speaking foi a maior com 84%, nesta etapa foi avaliado se o participante conseguiria pronunciar a palavra aprendida. O listening foi a segunda maior pontuação (81%), em alguns casos apesar de o participante conhecer a palavra e ter uma pronúncia para ela, ainda apresentou dificuldades em identificar a palavra ao escutar, sendo esse um fator para futuras investigações. O writing como esperado teve a menor pontuação (72%), pois é a área linguística menos compatível com a aplicação criada, uma vez que o usuário teria que recorrer a memória visual e se lembrar com detalhes de como cada palavra fora escrita no ambiente, além que o inglês não é uma linguagem puramente fonética o que dificulta em associar os símbolos aos sons.
Uma avaliação foi realizada aproximadamente uma semana depois que os métodos foram aplicados para testar a eficácia da técnica mnemônica de Palácios da Memória quando utilizada em immersion systems (Figura 13). Nesta etapa o objetivo não era medir a aprendizagem, mesmo que a aprendizagem fique implícita, mas sim se os participantes conseguiram memorizar os objetos do ambiente após um único experimento. Os resultados das avaliações após uma semana apresentaram com sucesso a viabilidade do método, ainda que o usuário não consiga visualizar o ambiente mentalmente com a mesma qualidade que ocorre durante a execução utilizando um HMD.
É interessante notar que, ao ser sugerido que imaginassem o trajeto percorrido dentro do ambiente virtual, os voluntários conseguiram se lembrar mais facilmente dos objetos vistos. Apesar da pequena baixa se comparado aos resultados a curto prazo, os participantes se lembraram de aproximadamente 65% dos objetos que estavam disponíveis na sala.
A dificuldade do usuário de interagir com o ambiente e se houve alguma sensação de mal estar durante o experimento também foram alvos de investigação. Com relação ao controle bluetooth, apesar de não contribuir para imersão, nenhum dos voluntários mostrou dificuldade em utilizá-lo durante o experimento. Somente duas pessoas apresentaram leve vertigem durante o experimento, sendo que as duas eram as únicas participantes que utilizaram RV pela primeira vez. A possível causa da vertigem é a necessidade de movimentar a cabeça para gerar movimentações dentro do ambiente virtual.
2 CONCLUSÃO
A realidade virtual provou ter um potencial transformador na educação, sendo possível a aplicação da tecnologia em diferentes campos de estudo com o objetivo de facilitar a assimilação do conteúdo pelo estudante. Todavia a tarefa de criar jogos, simuladores e ambientes virtuais pode ser uma tarefa difícil para os professores, que são os que estão diretamente envolvidos. Sendo que, muitas vezes, é necessário o auxílio de um profissional da área da computação para que a produção ocorra, fator que contribui para uma menor produção de conteúdos em RV na educação.
Neste sentido o trabalho desenvolvido possui relevância, uma vez que traz ao desenvolvedor um norte de como começar e ao educador mais entendimento sobre o desenvolvimento. Além disso, a proposta de utilizar a tecnologia com baixo custo através do uso do Google Cardboard é um dos fatores que contribui para um aumento na produção de conteúdo educacional em realidade virtual.
Além das contribuições acima, este trabalho apresentou dois jogos: O Enigma da Sala e o Palácio Inglês que podem ser distribuídos, alterados e estudados. Os experimentos realizados com os dois indicaram a eficácia, contribuindo com o acesso a novas tecnologias e com a criação de conteúdos lúdicos. Através do jogo o Enigma da Sala é possível o desenvolvimento cognitivo que fica implícito ao caráter do jogo. Os experimentos realizados com o Palácio Inglês mostraram que o método foi eficaz para o aprendizado de vocabulário e para a memorização. A partir dos resultados, foi possível notar a viabilidade da utilização da RV devido a alta imersão propiciada pela mesma, característica relevante para a técnica mnemônica de Palácios da Memória. A aplicação de RV no aprendizado de inglês utilizando a técnica é inédita e mostrou resultados promissores, e os experimentos realizados com O Enigma da Sala são importantes devido a escassez de experimentos com crianças na linha educacional.
2.1 PUBLICAÇÕES
É importante frisar que os resultados alcançados foram publicados com os títulos: Enigma da Sala: Um jogo gratuito de realidade virtual para crianças; Ensino da língua inglesa a nativos da língua portuguesa utilizando realidade virtual e palácios da memória. O primeiro artigo foi publicado no evento JoinBR 2017, em Fortaleza / CE e o segundo no evento Videojogos 2017 (Lisboa / Portugual).
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