Potencializando o Ensino e Aprendizagem com Realidade Aumentada

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1 Potencializando o Ensino e Aprendizagem com Realidade Aumentada Gabriel Modolo Regonha 1, Matheus de Oliveira Pimentel 1, Cícero Lima Costa 1 1 Instituto Federal de São Paulo (IFSP) Boituva SP Brasil gabrielmr.ifsp@hotmail.com, matheus.mo33@gmail.com,cicero@ifsp.edu.br Abstract. Many schools are still attached to the traditional teaching model, in which the teacher only fills the student with information. This model uses lagged teaching resources, given the variety of technological resources available today. This work aims at showing that a technological resource, namely augmented reality, can contribute to the teaching and learning by making lessons more interesting for students. Resumo. Muitas escolas ainda estão presas ao tradicional modelo de ensino, no qual o professor apenas enche o aluno de informação. Esse modelo utiliza recursos didáticos defasados, perante a variedade de recursos tecnológicos disponíveis na atualidade. Este trabalho, visa mostrar que um recurso tecnológico, a realidade aumentada, pode contribuir com o ensino e aprendizagem, tornando as aulas mais interessantes para os alunos. 1. Introdução O modelo tradicional de ensino, que utiliza como recursos apenas livros, lousa, giz e um professor, está defasado. O mundo está dinâmico, repleto de recursos tecnológicos que permitem a busca e apresentação da informação de diversas maneiras. O cenário em que os alunos ficam em suas carteiras diante da lousa e dos professores, ouvindo e escrevendo por horas, é uma opressão a capacidade criativa e autonomia desses alunos [da Silva et al. 2008], [da Silva et al. 2011]. Na atualidade, o professor precisa desgarrar-se do modelo tradicional de ensino. Hoje, esse professor deve explorar os recursos oferecidos pela tecnologia para tornar suas aulas mais atrativas e estimulantes para os alunos [da Silva et al. 2008], [da Silva et al. 2011]. Recursos como vídeo Games, jogos online e realidade aumentada podem proporcionar um ambiente onde exista maior interação entre professor e aluno. Tal ambiente, permite que toda a teoria dos livros seja aproximada de um contexto real. A Realidade Aumentada (RA), por exemplo, permite a reprodução de situações reais em ambientes virtuais e permite a inserção de objetos virtuais no meio físico. A RA promove a interação em tempo real por meio do ambiente virtual [da Silva et al. 2008], [Azuma 2012], [da Silva et al. 2011]. A realidade aumentada que será o principal recurso utilizado neste trabalho, pode transformar a narrativa do professor durante as aulas em algo mais palpável, 282

2 facilitando o entendimento dos alunos em relação ao conteúdo [da Silva et al. 2008], [Azuma 2012]. Por tanto, este trabalho tem como objetivo a utilização de RA com um grupo de alunos, para que estes, avaliem se esse recurso pode ser útil ao ensino e aprendizagem. 2. Motivação No ambiente escolar os alunos estão cada vez mais desinteressados e dispersos. Em um mundo repleto de tecnologia, dominado pelos dispositivos móveis e as redes sociais, a lousa e um professor presente em sala de aula estão cada vez mais desinteressante [da Silva et al. 2008], [da Silva et al. 2011]. Os professores precisam se atualizar para apresentarem seus conteúdos de maneiras mais interessantes e que condizem com a atual situação tecnológica na qual os alunos estão inseridos. A educação precisa se aliar a tecnologia. O uso de recursos tecnológicos, despertam o interesse no aprendizado, pois tais recursos são objetos de desejo dos alunos. A utilização de realidade aumentada (RA), por exemplo, é uma forma barata, acessível e atraente de utilizar tecnologia em sala de aula. Atualmente, existem vários aplicativos prontos e disponíveis que podem ser utilizados por professores em suas aulas [Flores and Tarouco 2008], [da Silva et al. 2008]. A RA substitui equipamentos com um certo grau de complexidade, pois são utilizados marcadores para colocar em uso as diversas funcionalidades do sistema. A produção dos marcadores utilizados em realidade aumentada é algo de baixo custo, visto que é necessário apenas impressora e papel para imprimi-los [da Silva et al. 2008]. Por fim, o uso de realidade aumentada colabora com coordenação motora, organização espacial, atenção, concentração e raciocínio. 3. Revisão Bibliográfica Segundo Freire [Freire 1987], na atual educação, erroneamente, o professor tem como tarefa encher o aluno com conteúdo que fogem a sua experiência e que estão desconexos de um contexto real. Em [Coelho and Pisoni 1997], que faz um estudo de Vygotsky, menciona que há uma barreira entre o que é vivenciado dentro e fora da escola. Os professores ficam presos a conteúdos programáticos e livros sem relacionar o ensino ao cotidiano dos alunos. Em [Moreno and Mayer 2007], fala sobre a importância de utilizar ambientes nos quais é possível apresentar o conhecimento de forma variada, através de meios visuais e auditivos. Segundo Wender [da Silva et al. 2008], o uso de objetos reais e virtuais, possível por meio da RA, permite aos usuários maiores informações sensitivas, facilitando uma melhor relação com um contexto real. 283

3 4. Software de realidade aumentada - Representação do Sistema Solar O software utilizado neste trabalho é referente ao ''livro sobre o sistema solar potencializado com realidade aumentada". Esse livro possui várias opções de RA para facilitar o entendimento do sistema solar. Cada uma das opções disponíveis são representadas por um marcador, neste trabalho esse marcador será chamado de Inicial (Figura 1) e, adicionalmente existe um marcador de Inspeção (Figura 2) e Controle (Figura 3) [Okma et al. 2010]. Figure 1. Marcador Inicial. [Okma et al. 2010] Figure 2. Marcador de Inspeção. [Okma et al. 2010] Figure 3. Marcador de Controle. [Okma et al. 2010] Ao executar o software a câmera é ativada e o usuário deverá colocar o marcador Inicial em frente a câmera, em seguida, também é necessário colocar o marcador de Inspeção em frente a câmera e colidir as duas esferas que aparecem, conforme Figura 4. A partir do objeto real (marcador), irá surgir no ambiente virtual um objeto 3D, Figura 284

4 5. Para ativar o movimento do objeto referente ao marcador Inicial é preciso colocar em frente a câmera o marcador de Controle e posicionar a esfera desse marcador com o centro do marcador Inicial, resultando na imagem da Figura 6 [Okma et al. 2010]. Figure 4. Esferas dos marcadores que devem ser colididas. Adaptado de [Okma et al. 2010] Figure 5. Objeto resultante da colisão entre o marcador Inicial e o marcador de Inspeção. Adaptado de [Okma et al. 2010] Figure 6. Objeto resultante da colisão do marcador Inicial com o marcador de Controle. Adaptado de [Okma et al. 2010] 5. Resultados O software apresentado na seção 4, foi utilizado em uma aula sobre sistema solar com um grupo de 18 alunos do ensino médio. A utilização do software contou com a participação de alunos e professor. Após a aula na qual utilizou-se o software, os alunos responderam um questionário com o objetivo examinar o nível de percepção e opinião em relação ao uso do software. A seguir, são apresentadas as questões e os percentuais das respostas são listados na tabela 1. Questões: 1. Você já conhecia realidade aumentada? 2. O uso de realidade aumentada facilitou o entendimento de como é formado o sistema solar? 3. A utilização de realidade aumentada facilita a memorização do conteúdo? 4. Você gostaria que alguma disciplina utilizasse recursos de realidade aumentada? Qual? 285

5 5. Você utilizaria um dispositivo de celular com recursos de realidade aumentada? 6. Dê sua sugestão para a utilização de realidade aumentada. Table 1. Percentuais das repostas referentes ao questioná rio SIM NÃ O Questão 1 % 27,8 % 72,2 Questão 2 %94,4 % 5,6 Questão 3 %94,4 % 5,6 Questão 4 %94,4 % 5,6 Questão 5 %77,8 %22,2 Na questão 4, na qual é possível o aluno informar uma disciplina onde gostaria que a realidade aumentada fosse utilizada, muitos alunos mencionaram as disciplinas de química e biologia. Nessa questão, alguns alunos disseram que este recurso poderia ser utilizado em todas as disciplinas. Na questão 6, muitos alunos sugeriram que a realidade aumentada fosse utilizada nas disciplinas de biologia e química para explicar conteúdos sobre DNA, átomos e moléculas. 6. Conclusão Com a pesquisa apresentada na seção 5, conclui-se que um recurso prático e acessível como a realidade aumentada, não era conhecido pela maioria dos alunos participantes da pesquisa. Isso mostra que os professores das instituições onde esses alunos estudaram anteriormente, nunca tinham usado realidade aumentada para melhorar o ensino dos conteúdos. Através da pesquisa, foi possível notar que a receptividade dos alunos para o novo recurso foi boa e eles consideraram que tal recurso contribuiu para o aprendizado. Como trabalhos futuros, podem ser feitas pesquisas com professores para identificar se conhecem os recursos de realidade aumentada. Por fim, conclui-se que a educação precisa se aliar a tecnologia, alunos e professores precisam estabelecer uma comunicação para melhorar o desempenho do ensino nas escolas. Referências Azuma, R. T. (2012). A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments. Coelho, L. and Pisoni, S. (1997). Vygotsky: Sua teoria e a influencia na educação. Revista e Ped FACOS CNEC Osorio da Silva, V. C., de G. Junior, E. S., da H. Franca, M., and Ambrosio, P. E. (2011). Jogo de palavras no contexto educacional aplicação da realidade aumentada. da Silva, W. A., de S. Ribeiro, M. W., Junior, E. L., and Cardoso, A. (2008). Uma arquitetura para distribuição de ambientes virtuais de realidade aumentada aplicada a educação. Revista Brasileira de Informatica na Educação. 286

6 Flores, M. L. P. and Tarouco, L. M. R. (2008). Diferentes tipos de objetos para dar suporte a aprendizagem. Revista Novas Tecnologias na Educação. Freire, P. (1987). Pedagogia do Oprimido. Paz e Terra, 17th edition. Moreno, R. and Mayer, R. (2007). Interactive multimodal learning environments. Educational Psychology Review, 19(3): Okma, E. S., Kirner, C., and Kirner, T. G. (2010). Livro sobre o sitema solar potencializado com realidade aumentada. Paz e Terra, 1th edition. 287