Design Science Research Methodology – DSRM

A ciência do design cria e avalia artefatos destinados a resolver problemas, busca fazer contribuições para pesquisas, para avaliar projetos e para comunicar os resultados para os públicos-alvo (HEVNER et al., 2004).

Vários pesquisadores conseguiram trazer a pesquisa em ciência do design para o campo da ciência da informação com sucesso e agregação de valor, sendo esta ciência considerada pela comunidade acadêmica das ciências da informação como um dos principais

componentes de investigação (MARCH; SMITH, 1995; HEVNER et al., 2004).

A Metodologia de Pesquisa da Ciência do Design (Design Science Research Methodology – DSRM) busca preencher a falta de uma metodologia para servir como modelo aceito e válido para o desenvolvimento de artefatos para a ciência da informação. A DSRM incorpora princípios, práticas, e procedimentos necessários para realizar tais pesquisas (PEFFERS et al., 2007).

A DSRM, segundo Peffers et al. (2007), possui seis etapas/atividades (ver figura 1). Estas seis atividades seguem uma sequência nominal ou procedural:

1. identificação do problema e motivação; 2. definição dos objetivos;

3. design e desenvolvimento; 4. demonstração;

5. avaliação; e 6. comunicação.

Embora as atividades sejam apresentadas de forma sequencial, não impõem uma ordem exata para o início da pesquisa. A metodologia apresenta como principal diferencial o fato de ter sido concebida de modo a possibilitar que o início da pesquisa possa ocorrer em quatro pontos distintos, considerando o foco que se pretenda dar à investigação (PEFFERS et al., 2007).

Portanto, os quatro pontos de entrada para uma pesquisa em ciência do design, são: início gerado por problema; início gerado por solução; início gerado por projeto/design e desenvolvimento; e início gerado por cliente/contexto. Todavia, se a pesquisa iniciar de forma não sequencial, as atividades anteriores não desenvolvidas devem ser identificadas e alinhadas com o tema da pesquisa (PEFFERS et al., 2007).

De acordo com March e Smith (1995) e Hevner et al. (2004), uma pesquisa científica em ciência do design pode gerar quatro tipos de resultados científicos: constructos, modelos, métodos e instanciações. Para Peffers et al. (2007), esses quatro tipos também estão presentes na DSRM, incluindo inovações sociais, técnicas, em recursos de informação. Em suma, segundo o autor, esta metodologia pode abordar qualquer objeto projetado com uma solução integrada para um problema de pesquisa compreendido.

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Figura 1 - Modelo do processo do Design Science Research (DSRM)

Fonte: Adaptado de Peffers et al. (2007, p. 44).

1 Identificar o problema e sua motivação Definir o problema e demonstrar a sua importância 2 Definir os objetivos da solução

O que um artefato melhor deveria ser capaz de fazer

3 Design e desenvolvimento Artefato 4 Desmonstrar Encontrar contexto apropriado Utilizar o artefato para

resolver o problema 5 Avaliar Observar eficiência e eficácia Voltar interativamente ao projeto 6 Comunicar Publicações profissionais Inferência Teoria Conhecimento para fazer Conhecimento para medir e analisar Conhecimento disciplinar Int eraç ões d os processos

Início gerado por problema

Início gerado por solução

Início gerado por cliente / contexto Início gerado por

projeto e desenvolvimento P os síveis pon tos de início da pesquisa

Atividades da DSRM:

 Atividade 1: Identificar o problema e sua motivação: define-se o problema de pesquisa específico e justifica-se o valor de sua solução, desde que a definição do problema seja usada para desenvolver um artefato que pode efetivamente oferecer uma solução. Os recursos necessários para esta atividade incluem o conhecimento do estado da arte do problema e da importância de sua solução.

 Atividade 2: Definir os objetivos para uma solução: a partir da definição do problema e do conhecimento do que é viável e exequível, definem-se os objetivos da solução proposta. Recursos necessários para isso incluem o conhecimento do estado da arte dos problemas e das soluções, se existirem, e sua eficácia.

 Atividade 3: Projetar e Desenvolver: cria-se o artefato, que pode ser um constructo, modelo, método ou uma instanciação, definido de modo abrangente. Esta atividade inclui a determinação da funcionalidade desejada para o artefato e sua arquitetura e, em seguida, criação do próprio artefato. Os recursos necessários para sair dos objetivos e chegar ao design e desenvolvimento inclui o conhecimento da teoria que pode ser exercida em uma solução.

 Atividade 4 – Demonstrar: demonstra-se o uso do artefato, resolvendo uma ou mais instâncias do problema por meio de um experimento, simulação, estudo de caso, prova formal ou outra atividade apropriada. Os recursos necessários para a demonstração incluem o conhecimento efetivo de como usar o artefato para resolver o problema.

 Atividade 5 – Avaliar: observa-se e mensura-se como o artefato atende à solução do problema, comparando-se, por meio de métricas e técnicas de análises, os objetivos que foram propostos para a solução, com os resultados observados na utilização do artefato, durante a sua etapa de demonstração. Essa atividade consiste em sua essência em comparar os objetivos de uma solução com os resultados obtidos com o uso do artefato. Dependendo da natureza do problema e do artefato, a avaliação pode assumir muitas formas. Nesta atividade, os pesquisadores podem decidir se voltam a repetir o passo três e/ou quatro para tentar melhorar a eficácia do artefato ou para continuar com a comunicação e deixar as melhorias para projetos subsequentes.

 Atividade 6 – Comunicar: divulga-se o problema e sua relevância, o artefato concebido, sua utilidade e ineditismo, o rigor de

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sua concepção e a sua efetividade, para outros pesquisadores e outros públicos-alvo, quando isso for apropriado.

Pontos de entrada para uma pesquisa científica em DSRM - A pesquisa-design, segundo o método de Peffers et al. (2007), pode ser iniciada a partir de quatro pontos, em função do contexto que originar a ideia. Estes pontos são:

 início gerado por problema: a iniciação centrada no problema é a base da sequência nominal, começando com a atividade um. Os pesquisadores podem proceder nessa sequência caso a ideia da pesquisa tenha resultado da observação de um problema ou da recomendação para futuras pesquisas, feita em um artigo científico gerado em um projeto anterior.

 Início gerado por solução: uma solução centrada no objetivo começa com a atividade dois, e pode ser desencadeada por uma necessidade industrial ou de pesquisa e que pode ser resolvida através do desenvolvimento de um artefato.

 início gerado por desing e desenvolvimento: a abordagem centrada no design e no desenvolvimento começaria com a atividade três. Seria resultado da existência de um artefato que ainda não foi formalmente pensado como uma solução para o domínio do problema explícito em que ele será usado. Tal artefato pode ter vindo de outro domínio de investigação; ele já pode ter sido usado para resolver um problema diferente; ou pode ter surgido como uma ideia analógica.

 início gerado por cliente/contexto: finalmente, uma solução pode ser iniciada pelo contexto/cliente com base na observação de uma solução prática que funcionou. Ela começa com a atividade quatro, resultando em uma solução de ciência-design se os investigadores trabalharem para trás, aplicando o rigor do processo científico retroativamente. Este poderia ser o subproduto de uma experiência de consultoria.

Resultados da DSRM - Segundo Peffers et al. (2007) e de acordo com March e Smith (1995) e Hevner et al. (2004), estes resultados podem ser descritos como:

 constructos: quando formam a base dos conceitos com os quais se visa caracterizar os fenômenos. Eles constituem uma conceituação utilizada para descrever os problemas encontrados em um domínio e para especificar suas respectivas soluções;

 modelo: trata-se de um conjunto de proposições ou declarações, que expressam relações entre os construtos. Em atividades de design, os modelos representam situações como declarações de problema e solução. Modelos podem ser vistos como uma descrição ou uma representação de como as coisas são;



método: é um conjunto de passos (ou uma orientação ou algoritmo) usados para executar uma tarefa. Métodos são baseados em um conjunto de constructos básicos (língua) e uma representação (modelo) do espaço de solução. Métodos podem estar relacionados a um modelo que os prescreve como passos para a solução de um problema;

 instanciação: uma instanciação é a realização ou implementação de um artefato em seu ambiente. Instanciações servem para demonstrar a viabilidade e a efetividade dos modelos e métodos que eles contêm. As instanciações operacionalizam construtos, modelos e métodos. Em alguns casos, podem anteceder a concepção dos constructos, modelos e métodos.

O DSRM embora seja uma metodologia recente, vem tornando-se ao longo dos anos, uma metodologia aceita e validada pela comunidade acadêmica. A incorporação de seus princípios, práticas e procedimentos necessários pode ser visualizados nos trabalhos de Manhães (2010), Lawrence (2010), Österle e Otto (2010), Offermann (2010), Geerts (2011), Sein (2011), Carlsson (2011), Goeken (2011), Kasemvilas e Olfman (2011), Braga (2012), entre outros.

A seguir, apresenta-se a figura 2, que visa estabelecer um paralelo entre a estrutura dos capítulos da tese (ver seção 1.6) e os procedimentos metodológicos da pesquisa. Como já apresentado, estes procedimentos seguirão os processos nominais preconizados pelo DSRM.

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Figura 2 - Paralelo entre a estrutura da tese e os procedimentos metodológicos da pesquisa

Fonte: O autor (2014).

O primeiro capítulo, Introdução, que estabelece a problemática e as perguntas da pesquisa, as justificativas, os objetivos, o ineditismo e a relevância, possui relação com os processos 1 (Identificação do problema e motivação) e 2 (Definição dos objetivos) da sequência nominal dos processos do DSRM.

O segundo capítulo, metodologia, também estabelece relação com os processos 1 e 2 do DSRM. É neste capítulo que são descritos os procedimentos metodológicos da pesquisa e a identificação do estado da arte na temática proposta, com a apresentação das pesquisas bibliométricas, que serviram de apoio para identificar o problema e a motivação, assim como para a definição dos objetivos da pesquisa.

ESTRUTURA DA TESE PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS DA PESQUISA - DSRM CAPÍTULO 1 - Introdução CAPÍTULO 3 - Fundamentação teórica CAPÍTULO 2 – Proposta metodologia CAPÍTULO 5 – Desenvolvimento do modelo conceitual para jogos educativos digitais

CAPÍTULO 6 - Aplicação e avaliação do

modelo conceitual para jogos educativos digitais

1. Identificação do problema e motivação

2. Definição dos objetivos

3. Design e desenvolvimento 4. Demonstração 5. Avaliação 6. Comunicação CAPÍTULO 7 - Considerações finais e trabalhos futuras CAPÍTULO 4 – O simulador ambiental

O terceiro capítulo, fundamentação teórica, descreve o referencial teórico utilizado na pesquisa e possui relações com os processos 1, 2 e 3 (design e desenvolvimento) do DSRM. Os temas descritos nesse capítulo ajudaram a compreender o estado da arte da temática proposta, que possibilitou a identificação do problema e a definição dos objetivos da pesquisa. Os referenciais teóricos apresentados nesse capítulo deram suporte científico para o design e o desenvolvimento do modelo conceitual.

O quarto capítulo, que apresenta o Simulador Ambiental, jogo educativo digital que serviu de início desta pesquisa, estabelece relação com os processos 1 e 3 do DSRM. Nesse capítulo, apresenta-se o contexto de criação do jogo e sua descrição. O design e desenvolvimento do jogo ajudaram a conceber o modelo conceitual e a identificar o problema e motivação desta pesquisa.

O quinto capítulo, que apresenta o modelo conceitual proposto para esta tese, estabelece relação com o processo 3 do DSRM. O design e desenvolvimento do modelo conceitual estão descritos nesse capítulo.

O sexto capítulo, aplicação e avaliação do modelo conceitual para jogos educativos digitais, relaciona-se com o processo 4 (Demonstração), processo 5 (Avaliação) e processo 6 (Comunicação).

O sétimo capítulo, Considerações finais e trabalhos futuros, está ligado aos processos 5 (Avaliação) e 6 (Comunicação), com as considerações e recomendações finais e a disseminação e o compartilhamento dos resultados da pesquisa.

No documento MODELO CONCEITUAL PARA CRIAÇÃO, APLICAÇÃO E AVALIAÇÃO DE JOGOS EDUCATIVOS DIGITAIS (páginas 40-47)