Por que Realidade Aumentada Não é Utilizada em Sala de Aula?

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1 Por que Realidade Aumentada Não é Utilizada em Sala de Aula? Matheus de Oliveira Pimentel 1, Cícero Lima Costa 1, Luiz Egídio Costa Cunha 1 1 Instituto Federal de São Paulo Campus Boituva (IFSP - BTV) Caixa Postal Boituva SP Brasil {matheus.mo33@gmail.com, cicero@ifsp.edu.br, egidiocunha@ifsp.edu.br Abstract. Many schools are still attached to the traditional teaching model, in which the teacher only provides information to the students. This model uses lagged teaching resources, given the variety of technological resources available today. Based on a research applied to teachers, this work intended to identify the teachers' interesting in applying augmented reality in their classes Resumo. As escolas brasileiras 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, através de pesquisa aplicada a um grupo de professores buscou identificar o interesse dos professores em utilizar realidade aumentada. 1. Introdução Com o crescimento da internet e o constante desenvolvimento tecnológico, na sociedade do século XXI, tudo muda muito rápido, porém, as salas de aula não mudam, o ensino é resistente a mudanças. O modelo de ensino, no qual existe um professor que utiliza em suas aulas lousa, giz e livros existe há décadas e está defasado. As salas de aula onde os alunos ficam em suas carteiras diante de um professor, ouvindo e escrevendo por horas, impede o pensar verdadeiro e limita a capacidade criativa do indivíduo. [Silva et al. 2008], [Silva et al. 2011], [Freire 1987]. Na atualidade, os alunos têm acesso constante a recursos tecnológicos e através da internet eles conseguem acessar todo tipo informação, mas nem todas as informações são verdadeiras ou fáceis de serem compreendidas. As instituições de ensino e seus professores precisam se aliar à tecnologia para guiar os alunos ao verdadeiro aprendizado. O modelo tradicional de ensino precisa buscar mudanças, precisa se tornar mais atrativo em um mundo repleto de distrações tecnológicas. Muitos recursos tecnológicos existentes podem ser utilizados para tornar as aulas mais interessantes para os alunos. Utilizando recursos como vídeo games, jogos sérios e realidade aumentada (RA) é possível promover um ambiente interativo e atrativo para a nova geração, pois RA permite associar objetos virtuais ao meio físico [Silva et al. 2008], [Azuma 2012], [Silva et al. 2011]. O processo de aprendizagem significativo ocorre através da interação entre sujeito, objetos e outros sujeitos. Então, a interação entre objetos reais e virtuais,

2 proporcionada pela RA, pode auxiliar o sujeito no processo de aprendizagem, permitindo que ele conheça e compreenda uma determinada informação ou um determinado problema para a partir daí analisar, aplicar e avaliar o conhecimento adquirido. A realidade aumentada pode transformar o conteúdo ministrado pelo professor em algo mais palpável [Silva et al. 2008], [Azuma 2012], [Coelho 1997]. Portanto, este trabalho tem como objetivo a continuidade de um trabalho anterior, no qual foi avaliado o interesse de um grupo de 18 alunos do ensino médio, sobre a utilização de RA em sala de aula, como auxilio ao processo de ensino e aprendizagem. O foco deste trabalho será a apresentação de recursos de realidade aumentada para os professores e análise do interesse dos mesmos em utilizar tais recursos. 2. Motivação Antes dos computadores, dos celulares e da internet serem acessíveis à maioria da população, um grupo de jovens conseguia acesso à informação por meio de livros, revistas e professores, nestes casos as escolas eram fontes de informações e aprendizado. Sem a força da internet e dos celulares a comunicação era realizada muitas vezes por cartas, o que gerava dificuldade de comunicação para muitas pessoas, por causa do tempo gasto entre o envio e o recebimento das correspondências. Com o avanço tecnológico o mundo tornou-se dinâmico, uma fábrica de novas ideias. As pessoas têm acesso às inovações e informações de qualquer parte do mundo até em tempo real. Na área da comunicação as redes sociais dominam. Uma pessoa pode se comunicar com milhares por um computador ou celular, não há mais tempo entre a mensagem enviada e mensagem recebida. Diante de um mundo dinâmico os recursos tradicionais de ensino não são interessantes. Os livros, a lousa e o professor não são mais atraentes do que as informações de qualquer parte do mundo ou as possibilidades de conversar com milhares de pessoas. Dispositivos como computadores e celulares levados para sala de aula, sem propósito escolar, fazem as paredes das salas ruírem, assim, esses dispositivos são janelas imensas para o mundo. [Moreno, R. e Mayer, R. 2007] Em um mundo dinâmico, tecnológico e cheio de informações as instituições de ensino e professores precisam se atualizar constantemente. O professor precisa guiar os alunos perdidos em um labirinto de informações e planejar as aulas levando em consideração o contexto tecnológico, no qual os alunos estão inseridos. O professor pode utilizar a tecnologia para motivar o aluno a aprender a aprender, pois aprender verdadeiramente, não é apenas memorizar conteúdo. Conforme Figura 1, o conhecimento de um professor (profissional da educação) é formado por várias relações entre conteúdos. Ao preparar uma aula o professor seleciona um conjunto de informações que compõem seu conhecimento e repassa tais informações para os alunos (educandos), seguindo uma associação. Quando o aluno apenas memoriza a associação passada pelo professor a aprendizagem é superficial. Se o aluno criar novas associações a partir do que foi passado pelo professor, o aprendizado é profundo e significativo. [Correia, 2014]

3 Figura 1. Modelos de Ensino e Aprendizagem. Adaptado de [Correia, 2014] A realidade aumentada é um recurso tecnológico barato, acessível e interativo, o uso desse recurso tornaria as aulas mais atraentes aos alunos. Conforme Figura 2, para trabalhar com realidade aumenta é preciso apenas marcadores impressos em papel simples. A partir dos marcadores o sistema consegue reproduzir um objeto virtual no mundo real, conforme Figura 3. [Flores; Tarouco, 2008], [Silva et al., 2008], [Silva et al., 2008]. Figura 2. Esferas dos marcadores que devem ser colididas. Adaptado de [Okma et al., 2010] Figura 3. Objeto resultante da colisão entre o marcador Inicial e o marcador de Inspeção. Adaptado de [Okma et al. 2010]

4 Por fim, o uso de realidade aumentada pode despertar a curiosidade dos alunos e, por conseguinte, prender a atenção e melhorar a concentração e raciocínio durante as aulas. 3. Revisão Bibliográfica Segundo [Freire 1987], a atual educação segue um modelo de educação bancária, na qual o professor deposita muitas informações na cabeça do aluno e posteriormente por meio das avaliações realiza saques. O autor considera que por meio da comunicação e interação entre professores e alunos, ambos podem crescer e aprender juntos. Em [Coelho e Pisoni, 1997], que faz um estudo de Vygotsky, é mencionado que o fato do aluno frequentar a escola não implica que ele estará aprendendo. Quando o aluno assiste uma aula e apenas memoriza conteúdo, o aprendizado pode não ocorrer ou ser superficial. Nas escolas os professores precisam usar recursos para relacionar os conteúdos de disciplinas com o cotidiano dos alunos, é preciso promover o pensar autêntico. Segundo [Costa e Ribeiro 2009] e [Nunes 2009], RA possui a característica de aproximar o mundo físico do ambiente virtual. RA é capaz de promover um ambiente educacional onde o aluno consegue associar conteúdos teóricos com situações do mundo físico. Com uso de RA o aluno possui mais chances de compreender o conteúdo aplicado e de obter um aprendizado significativo. Segundo Wender [Silva et al. 2008], o uso de realidade aumentada possibilita um ambiente de estudo interativo, com objetos reais e virtuais. RA desperta a curiosidade dos usuários. Oferece aos usuários informações sensitivas, facilitando uma melhor relação com um contexto real. RA produze um ambiente de desafios onde o usuário terá que compreender e desenvolver estratégias para realizar as ações permitidas no ambiente. 4. Software de realidade aumentada Foram apresentadas para os professores 3 aplicações gratuitas de realidade aumentada, 2 disponíveis na internet e outra em aplicativo para celulares. A primeira aplicação oferece onze objetos 3D que representam moléculas. Utilizando a aplicação ao posicionar um marcador em frente a câmera, aparecem objetos 3D similares ao apresentado na Figura 4. Essa aplicação poderia ser aproveitada, por exemplo, em aulas de química que fossem explicados conteúdos relacionados a moléculas. (Disponível em:

5 Figura 4. Aplicação de realidade aumentada para representar moléculas. Na segunda aplicação (disponível em: existem vários modelos 3D separados por disciplinas como biology (biologia), chemistry (química), physics (física), french (francês), spanish (espanhol), english (inglês) e math (matemática), conforme Figura 5. Figura 5. Site que oferece aplicações de realidade aumentada para diversas disciplinas. Nas Figuras 6 e 7, são apresentados objetos 3D associados a disciplina de biologia. Na Figura 6, pode ser visto um coração. Na aplicação esse coração aparece pulsando, movendo o marcado é possível ver o coração de outros ângulos. Na figura 7, aparecem vários órgãos do corpo humano, movendo o marcador os órgãos podem ser vistos de ângulos diferentes.

6 Figura 6. Representação de um coração utilizando realidade aumentada. Figura 7. Representação de órgãos humanos utilizando realidade aumentada. A aplicação apresentada na Figura 8, é mobile e representa o sistema solar. Nessa aplicação uma foto tirada pelo celular é considerada um marcador, então todas as vezes que a câmera do celular é posicionada no local onde a foto foi tirada, aparece na tela do celular o sistema solar em uma representação 3D (disponível em: Figura 8. Aplicativo mobile de realidade aumentada para representar o sistema solar. Portanto, na internet estão disponíveis muitas aplicações gratuitas que podem ser utilizadas no processo de ensino e aprendizagem.

7 5. Metodologia Para o desenvolvimento da pesquisa foi utilizado um questionário aplicado aos professores que identificou seus interesses no uso de realidade aumentada em sala de aula. O questionário foi composto por questões objetivas que foram analisadas e o resultado da análise foi apresentado em tabela na seção 6. As aplicações de realidade aumentada foram obtidas através de consulta na internet. A busca visava apenas ferramentas gratuitas que pudessem ser acessíveis aos professores. 6. Resultados Os softwares descritos na seção 4, foram apresentados para um grupo de 16 professores que ministram disciplinas de diversas áreas. Após a apresentação dos softwares os professores responderam um questionário com o objetivo de identificar o interesse deles pelos recursos de realidade aumentada. As questões eram as seguintes: 1. A produção de recursos tecnológicos didáticos nas instituições de ensino ajudaria os professores a conquistarem a atenção dos alunos em sala de aula? 2. Realidade aumentada pode contribuir para o aprendizado do aluno? 3. O uso de realidade aumentada ajudaria a conquistar a atenção dos alunos nas aulas? 4. Eu precisaria de ajuda técnica para usar o recurso de realidade aumentada? 5. O uso de tecnologia como ferramenta em aula deixa os alunos dispersos e não auxilia no processo de ensino e aprendizagem? 6. O apoio da instituição com pessoal para o desenvolvimento de recursos tecnológicos didáticos incentivaria o professor a utilizar novas tecnologias em sala de aula? 7. Você já conhecia realidade aumentada? 8. Você gostaria de usar ferramentas de realidade aumentada em sua aula? Por meio da Tabela 1, é possível analisar a posição dos professores em relação a realidade aumentada. Através da Questão 7, é perceptível que metade do grupo conhecia realidade aumentada. Observando os resultados das Questões 2, 3 e 5, conclui-se que maioria dos professores acham que os recursos de realidade aumentada auxiliam no processo de ensino e aprendizagem, tais recursos ajudariam a conquistar a atenção dos alunos durante as aulas. A Questão 8, mostra que 81% dos professores gostariam de utilizar realidade aumentada em sua aula. Na Questão 4, é possível perceber que 75% dos professores precisam de ajuda técnica para utilizar os recursos de realidade aumentada. Através das Questões 1 e 6, pode-se verificar que os professores gostariam de ter apoio da instituição de ensino para utilizar novos recursos didáticos e novas tecnologias em sala de aula.

8 7. Conclusão Tabela 1. Percentuais das repostas referentes ao questionário. Questionário Questões Discordo Concordo Discordo Neutro Concordo fortemente fortemente 1 0,00% 0,00% 0,00% 43,75% 56,25% 2 0,00% 0,00% 0,00% 62,50% 37,50% 3 0,00% 0,00% 0,00% 62,50% 37,50% 4 6,25% 0,00% 12,50% 62,50% 12,50% 5 25,00% 62,50% 12,50% 0,00% 0,00% 6 0,00% 6,25% 6,25% 50,00% 37,50% Sim Não 7 50% 50% Sim Não Talvez 8 81% 0% 13% Com a pesquisa apresentada na seção 6, conclui-se que metade do grupo de professores não conheciam a tecnologia de realidade aumentada, isso leva a crer que essa tecnologia ainda não é muito divulgada na área da educação. Através da pesquisa foi possível concluir que os professores utilizariam realidade aumentada ou outros recursos tecnológicos didáticos em suas aulas. Os professores gostariam de ter apoio técnico para uso dos recursos tecnológico e gostariam de ter o apoio da instituição. No trabalho anterior onde foi verificado se os alunos tinham interesse que os professores utilizassem realidade aumentada em sala de aula, a maioria dos alunos responderam de forma afirmativa. Os professores e alunos veem o uso de realidade aumentada como um benefício para o processo de ensino e aprendizagem, então como resultado desse trabalho será proposto que a instituição de ensino crie uma comissão para incentivar uso de recursos didáticos tecnológicos inovadores em sala de aula. Por fim, conclui-se que as instituições de ensino possuem dificuldade para sair do modelo tradicional de educação, essa dificuldade é um dos motivos pelos quais, realidade aumentada não é um recurso difundido nessas instituições. A interação entre instituição de ensino, professores e alunos é de extrema importância para a transformação e evolução do tradicional modelo de educação. Referências Azuma, R. T. A. survey of augmented reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, Coelho, L. and Pisoni, S. Vygotsky: sua teoria e a influencia na educação. Revista e Ped FACOS CNEC Osorio , 1997.

9 Correia, P. (2014). Apresentação Mapas conceituais: tornando visíveis as estruturas de conhecimento durante o processo de ensino-aprendizagem. Disponível em: Org. Costa, R. M. E. M.; Ribeiro, M. W. S. Livro do pré-simpósio, XI Symposium on Virtual and Augmented Reality. Porto Alegre: Editora SBC, Silva, V. C.; de G. Junior, E. S.; da H. Franca, M.; Ambrosio, P. E. Jogo de palavras no contexto educacional aplicação da realidade aumentada, Silva, W. A.; de S. Ribeiro, M. W.; Junior, E. L.; Cardoso, A. Uma arquitetura para distribuição de ambientes virtuais de realidade aumentada aplicada a educação. Revista Brasileira de Informática na Educação, Flores, M. L. P.; Tarouco, L. M. R. Diferentes tipos de objetos para dar suporte a aprendizagem. Revista Novas Tecnologias na Educação, Freire, P. Pedagogia do Oprimido. 7ed. Paz e Terra, Moreno, R.; Mayer, R. Interactive multimodal learning environments. Educational Psychology Review, 19(3): , Org. Nunes. F.L.S.; et al. Abordagens práticas de realidade virtual e aumentada: livro dos minicursos [recurso eletrônico] / SVR Editora SBC, Porto Alegre, Okma, E. S., Kirner, C.; Kirner, T. G. Livro sobre o sistema solar potencializado com realidade aumentada. Paz e Terra, 2010.