Computer & EducationTópicos Especializados em Engenharia de Software

Alexandre Barbosa CazeliDenis Colli Spalenza

Introdução• As Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) são

consideradas ferramentas muito poderosas no processo de aprendizagem.

• As TIC’s em si não causam diretamente a aprendizagem, mas podem prover certas tarefas que resultam na aprendizagem.

• Realidade Virtual: Mistura de tecnologias que suportam a criação de um mundo sintético, tridimensional (3D) altamente interativo, ambientes espaciais que representam situações reais ou não.

Introdução• Características das Realidades Virtuais que podem ser

pedagogicamente exploradas:• Criação de representações espaciais em 3D, ou seja, Ambientes

Virtuais.• Canais multissensoriais de interação do usuário.• Imersão do usuário no Ambiente Virtual.• Interação intuitiva por meio de manipulações naturais em tempo

real.

Introdução• Ambiente Virtual de Educação (AVE) ou Ambiente Virtual de

Aprendizagem (AVA).• Ambiente Virtual que se baseia em um determinado modelo

pedagógico.• Oferece aos usuários experiências impossíveis de realizar no

mundo físico.• Alta interatividade. Ambientes em “Primeira pessoa”.• Possibilita mudança de tamanho físico. Interação em mundos

macro e micro.• Proporciona resultados de aprendizagem específicos.

Metodologia• Este artigo revê pesquisas empíricas publicadas como artigos.• Contexto educacional na qual as pesquisas foram realizadas.• As características e funcionalidades da Realidade Virtual

exploradas pelas AVE’s.• Os autores aplicam as teorias de aprendizagem em suas

pesquisas.

Metodologia• Fornecer múltiplas representações da realidade - evitar

banalização do ensino, representando a complexidade natural do mundo.

• Apresentar tarefas autênticas (contextualizando em vez de abstrair informação).

• Fornecer mundo real, baseado em ambientes de aprendizagem, em vez de sequências de instrução pré-definidas.

• Apoio à construção colaborativa do conhecimento através da negociação social, não a competição entre os alunos para o reconhecimento.

Resultados e Discussão

• O Contexto Educacional• A maioria dos AVE’s são projetados e desenvolvidos por grupos

interdisciplinares – Tecnólogos em educação, Cientistas de Computação e Professores das disciplinas relevantes.

• Vários métodos são utilizados para coleta de dados. A maioria dos estudos utilizam mais de um método• Questionários (35 estudos)• Entrevistas (23 estudos)• Observações (10 estudos)• Vários tipos de gravações (14 estudos)• Conclusão de tarefas em outros AVE’s (7 estudos)

Resultados e Discussão

• O Contexto Educacional• Alguns estudos indicam diferenças de desempenho de alunos nos

AVE’s de acordo com o sexo.• Ex: Meninas tiveram melhor desempenho na “orientação” e meninos

superaram em geral os resultados da aprendizagem.• Conhecimento prévio de computador diminui a sensação de

imersão no AVE.• Os alunos se sentem muito mais motivados e entusiasmados na

aprendizagem utilizando AVE.• Professores relatam dificuldades de implantação da tecnologia

em salas de aula.

Resultados e Discussão

• Características Únicas do AVE• Não há ambientes educacionais virtuais que exploram todas as

características de realidade virtual. • As características de tamanho, reificação, transdução, e

autonomia aparecem em ambientes que exigem deles e predominam em tópicos ciência que lidar com conceitos abstratos e fenômenos além da experiência cotidiana. http://primaxstudio.com/stuff/scale_of_universe/

• A sensação de presença é considerada a principal característica.

Resultados e Discussão

• Abordagem teórica• O pré-requisito para um ambiente de aprendizagem eficaz é a

sua abordagem pedagógica, a teoria da aprendizagem que se segue a fim de cumprir as metas educacionais e atingir os resultados desejáveis de aprendizagem. Não existe uma teoria de aprendizagem explícita.

• Construtivismo: A inteligência humana se desenvolve partindo do princípio de que o desenvolvimento da inteligência é determinado pelas ações mútuas entre o indivíduo e o meio.

• Colaboração: Os alunos colaboram na concepção do AVE durante o processo de investigação científica, a fim de propor uma solução para um problema.

Resultados e Discussão

• Abordagem teórica (Exemplo)• Em Roussos et al. (1999) um grupo de estudantes visita o AVE

NICE. Um dos alunos tinha avatar com papel de líder do grupo. • Foi relatado que os outro alunos não mantiveram foco e somente

o aluno com papel de líder se manteve engajado com o AVE.• Para mudar esse cenário, o papel de líder foi dado para todas as

crianças, alternativamente, mantendo o foco do grupo no AVE.

Resultados e Discussão

• Conclusão• As principais características tecnológicas da realidade virtual

pode ser definida como canais de interação multisensorial, interatividade intuitiva e de imersão.

• Interatividade intuitiva é uma característica desejável para cada ambiente educativo, especialmente para aqueles que se referem à ciência.

• Imersão, outra característica-chave de sistemas de realidade virtual aparece como resultado do envolvimento de mais de um canal de percepção, como visual, tátil, auditivos e olfativos, usando dispositivos periféricos específicos.

• Construtivismo é o modelo teórico contemporâneo utilizado na maior parte dos AVEs.

• Pouco pode ser concluído ainda no que diz respeito a retenção do conhecimento adquirido nos AVEs.

Principal ensinamento

• Cada AVE tem que ser incorporada em um contexto bem desenhado educacional que segue uma abordagem teórica e objetivos específicos didático.