Geo3D: Objeto de Aprendizagem para Fixação do
Aprendizado de Geometria para Alunos com Deficiência
Auditiva
Ilana A. Souza-Concilio, Thiago F. dos Santos, Gracia M. C. Anacleto e
Beatriz A. Pacheco
Universidade Presbiteriana Mackenzie, Faculdade de Computação e Informática Rua da Consolação 930 – Higienópolis – São Paulo – SP – Brasil
Resumo. O processo de aprendizagem das pessoas com deficiência auditiva é dada por meio de sua língua materna, a
Língua Brasileira de Sinais (Libras), e posteriormente são inseridas em uma segunda língua, no caso, a portuguesa. No processo de ensino-aprendizagem, os deficientes auditivos encontram dificuldades para realizar associação dos objetos com sua representação de sinal em Libras e na estrutura da língua portuguesa com relação à Libras entre outras. Este trabalho tem como objetivo propor o desenvolvimento de uma ferramenta interativa educacional para apoiar o processo de aprendizagem por meio da geometria para pessoas com deficiência auditiva na faixa etária de 10 a 18 anos. Com a tecnologia de Realidade Aumentada, pretende-se contribuir neste processo no sentido de facilitar as associações: nome do objeto - imagem do objeto - sinal deste objeto em Libras, e a inserção da língua portuguesa, por meio de objetos 3D, onde os objetos do ambiente real são trazidos para um ambiente virtual.
Abstract. The learning process of deaf people is given by means of their mother language, the Brazilian Sign Language
(Libras), and are then inserted into a second language, in this case, Portuguese. In the process of teaching and learning, the deaf person finds it difficult to make association of objects with their representation signal in Libras and in the structure of the Portuguese language in relation to Libras. This paper aims to propose the development of an interactive educational tool to support the learning process by means of geometry for deaf people. With the Augmented Reality technology, the intention is to contribute to this process promoting associations of the name of the object, with the object picture and the representation of this object in Libras; and the insertion of the Portuguese language, by means of 3D objects, where the objects of the real environment are brought into a virtual environment.
Keywords:Surdos, Objetos de Aprendizagem, Libras, Realidade Aumentada, Geometria
PACS: 01.50.H-
INTRODUÇÃO
Segundo o Censo de 2010 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o Brasil possui 23,9% da população com algum tipo deficiência (auditiva, motora, visual, mental ou intelectual), ou seja, são aproximadamente 45,6 milhões de pessoas com algum tipo de deficiência. Destes, 9,7 milhões de pessoas possuem algum grau de deficiência auditiva (surdez profunda, parcial, adquirida, nascença) [1].
De acordo com Salles et al [2], para que uma pessoa com deficiência auditiva possa mostrar resultados significativos de aprendizagem, é importante que primeiramente a Língua Brasileira de Sinais (Libras) que é língua materna, classificada como (L1), seja ensinada a elas. Isso possibilita que essas pessoas sejam incluídas no meio social, permitindo o contato com outras pessoas com deficiência auditiva de sua comunidade. Posteriormente, estes são inseridos na Língua Portuguesa que é uma segunda língua classificada como (L2). A inserção destes nesta segunda língua possibilita melhorar a própria comunicação em sua comunidade e com os ouvintes, além de desenvolver a escrita e a leitura.
Além dos desafios de associação da L1 com a L2, a criança surda enfrenta ainda os desafios naturais do aprendizado infantil. De acordo com Domingues [3], o desenvolvimento da percepção visual não pode ser desprezado no processo de emancipação do surdo. Ele é, antes de tudo, um ser visual, tudo o que aprende é a partir do que vê.
Segundo Rancan [4], perceber e valorizar de uma criança sobre sua presença em elementos da natureza e em criações humanas pode ser estimulada através do ensino de disciplinas como a Geometria. As formas geométricas são decisivas no processo de evolução do pensamento do ser humano, permitindo a constituição de inúmeros instrumentos que contribuíram para o domínio da natureza e facilitação de atividades do cotidiano. No entanto, acredita-se que a
importância da Geometria para a vida cotidiana, para a tecnologia e para o desenvolvimento da criatividade tem sido pouco trabalhada nas escolas, especialmente no Ensino Fundamental.
Tecnologias inovadoras de visualização e manipulação de imagens virtuais como a Realidade Aumentada (RA), que consiste na sobreposição de objetos sintéticos com imagens reais, podem ser incorporadas ao processo de educação. OAs desenvolvidos em RA podem apoiar e facilitar o ensino, proporcionando maior interatividade, motivação e instigando a curiosidade do aprendiz.
Neste contexto e baseado nas dificuldades descritas, o objetivo deste artigo consiste em apresentar uma ferramenta interativa educacional em RA para apoiar o processo de ensino-aprendizagem de Geometria, em especial de Formas Geométricas, para alunos com deficiência auditiva. A proposta é fornecer um objeto de aprendizagem para auxiliar a prática pedagógica visual com interatividade e dinamismo.
A REALIDADE AUMENTADA NA EDUCAÇÃO DOS SURDOS
Atualmente, as novas tecnologias estão permitindo novas formas de interação, aprendizagem e socialização, não apenas entre os surdos, mas também por toda a sociedade, e como consequência, está trazendo mudanças nas formas de pensar, agir e até de viver dentro de uma sociedade.
Uma tecnologia que está se destacando é a Realidade Aumentada (RA). Segundo Azuma [5], a RA é um sistema que relaciona o mundo real com objetos virtuais, no qual são incorporados ao ambiente real, e coexiste no mesmo espaço compartilhado. A RA proporciona um alto grau de interatividade. Tendo em vista esta característica, as aplicações de RA em um ambiente educacional para pessoas com deficiência auditiva poderá enriquecer o processo de ensino aprendizagem tornando as aulas mais estimulantes com conteúdos visuais e interativos.
A Geometria na Educação dos Surdos
A Geometria permite ao surdo trabalhar suas habilidades visuais e espaciais, desenvolvidas devido à sua forma e maneira de comunicação, habilidades essas que se fazem presentes nas relações sociais como necessidades. Segundo Machado [6], tanto a Matemática quanto a Língua Materna constituem sistemas de representação, construídos a partir da realidade e a partir dos quais se constrói os significados dos objetos, das ações, das relações. Sem eles, não nos construiríamos a nós mesmos enquanto seres humanos.
De acordo com Oliveira [7] as formas geométricas contêm uma diversidade de conceitos com vocabulário próprio, em que cada palavra possui um significado, que remete às características e propriedades dos objetos. Não basta manipular os objetos – é necessário saber para que servem e como podem ser usados, isto é, conhecer o seu conceito.” Neste contexto, o pensamento geométrico desenvolve-se inicialmente pela visualização, as crianças conhecem o espaço como algo que existe ao redor delas. As figuras geométricas são reconhecidas por suas formas, por sua aparência física, em sua totalidade, e não por suas partes ou propriedades” [8].
O OBJETO DE APRENDIZAGEM GEO3D
Este OA visa apoiar o processo de ensino e aprendizagem de Geometria de pessoas com deficiência auditiva por meio da tecnologia de RA. Espera-se que este proporcione interatividade e, por meio da associação dos nomes dos objetos reais com seus respectivos sinais em Libras, possibilite melhor entendimento das formas geométricas.
A ferramenta conta com uma webcam que irá capturar imagens do ambiente real. A interação das pessoas com deficiência auditiva com a ferramenta será por meio dos marcadores que contém objetos (imagens, vídeos, textos) 3D associados. Ao mostrar estes marcadores para a webcam, o surdo visualiza o resultado por meio de dispositivos como o monitor de vídeo.
A ferramenta conta com um sistema de contabilização de acertos para as atividades que os alunos estão interagindo. Em caso de erro no momento da interação do aluno durante a execução da atividade, a ferramenta permite ao aluno novas tentativas de execução da mesma.
Na tela inicial do Geo3D, o aluno pode digitar seu nome e escolher um Avatar (personagens em forma de imagens bidimensionais) que será sua representação virtual no OA, como mostra a Figura 1.
FIGURA 1:Interface de entrada do Geo3D
Dos Elementos desta interface (Figura 1):
1. Visualização do sinal em Libras da palavra “Nome”.
2. Visualização do sinal em Libras para “Personagem/AVATAR”. 3. O aluno escolhe um AVATAR para iniciar a ferramenta. 4. Atribuição de um nome
Após o aluno preencher os elementos da tela inicial, lhe será apresentado a interface das atividades disponíveis. Para que o aluno inicie uma atividade, basta clicar com o mouse sobre a atividade que desejar, sem precisar seguir uma ordem (Figura 2).
Dos Elementos desta interface (Figura 2):
1. Avatar – A imagem do avatar escolhido pelo aluno na tela inicial.
2. A datilogia da palavra “Atividades” em Libras, facilitando a compreensão desta interface por parte dos alunos.
3. São as atividades disponíveis. Para iniciar uma das atividades, basta clicar com o mouse sobre uma das atividades.
4. Permite ao aluno voltar para a tela inicial.
FIGURA 2:Interface das atividades disponíveis no Geo3D.
O Geo3D contempla 2 (duas) atividades, cada uma com objetivos diferentes. Ambas as atividades trabalham com 6 (seis) formas geométricas: polígonos 2D (triângulo, retângulo, quadrado) e objetos 3D (cubo, pirâmide e cilindro) e suas respectivas fórmulas para calcular áreas (2D) e volumes (3D).
4
3
2
1
3
1
2
3
4
Primeira Atividade
A primeira atividade tem o objetivo de trabalhar os aspectos visuais em conjunto com a escrita em português e a datilogia da forma geométrica disponibilizada.
Nesta atividade, a ferramenta mostra ao aluno o nome escrito em português e a datilogia de uma forma geométrica. O aluno, por sua vez, deve apresentar à ferramenta um marcador que contém a imagem da forma geométrica a webcam, que como resultado mostra ao mesmo um objeto 3D da forma geométrica em questão. Para auxiliar o aluno, a ferramenta disponibiliza um vídeo com o sinal desta forma geométrica.
Por exemplo, como mostra a Figura 3, é apresentada ao aluno a palavra CUBO e sua datilogia, e em seguida, o aluno seleciona um marcador correspondente ao nome da forma geométrica e mostrá-lo a câmera do computador para que ele exiba a imagem da forma geométrica em 3D. A ferramenta disponibiliza um vídeo com o sinal em Libras da forma geométrica correspondente.
Dos Elementos desta interface (Figura 3):
1. Nome da forma geométrica em português e Libras (datilogia). 2. O vídeo com o respectivo sinal em Libras da forma geométrica. 3. Solicitação para execução da RA dentro da ferramenta.
4. Informação sobre a fórmula para cálculo da área desta forma geométrica. Com a datilogia respectiva a palavra “Volume”.
5. Permite ao aluno avançar/voltar para uma tarefa da atividade 1. 6. Permite ao aluno voltar para tela de seleção de atividades.
Para o aluno interagir utilizando a RA, este deve permitir que a inicialização da câmera. A Tabela 1 apresenta as opções de figuras geométricas com seus respectivos marcadores e datilogias. A Figura 4 mostra a execução da primeira atividade, no caso para estudo do cilindro.
FIGURA 3:Interface da primeira atividade no Geo3D.
TABELA (1). Figuras geométricas com seus respectivos marcadores
Formas Marcadores Formas Marcadores Formas Marcadores
Quadrado Cubo Triângulo
Retângulo Cilindro Pirâmide
1
6
5
3
4
2
Segunda Atividade
Esta atividade tem o objetivo trabalhar a parte escrita em português, ao mesmo tempo em que o aluno pode associar a figura geométrica com objetos do seu cotidiano.
Ao iniciar, o aluno visualiza uma imagem que representa uma forma geométrica e sua tarefa consistem em encontrar, entre os marcadores com a datilogia em Libras disponíveis, o nome da mesma.
Na Figura 5, é possível observar a execução desta atividade. A imagem de um dado é mostrada ao aluno, e este por sua vez, precisa associar utiliza os marcadores com as letras do alfabeto em Libras para escrever a palavra C-U-B-O. A Tabela 2 mostra os marcadores com a datilogia em Libras das formas geométricas.
Dos Elementos desta interface (Figura 5):
1. Visualização da Imagem que representa uma forma geométrica.
2. Interação com marcadores para interpretar os marcadores com letras do alfabeto em Libras. 3. Permite ao aluno voltar para tela de atividades.
4. Permite ao aluno avançar/voltar para uma tarefa da 2º atividade.
FIGURA 4: Execução da primeira atividade do Geo3D com a forma geométrica Cilindro.
Figura 5:Execução da segunda atividade do Geo3D com a forma geométrica Cubo.
1
2
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esse trabalho foi realizado com o intuito de contribuir para o processo de ensino aprendizagem de Geometria para pessoas com deficiência auditiva em sala de aula, além de contribuir para o acervo tecnológico da comunidade surda. A proposta desta ferramenta é facilitar o processo de ensino-aprendizagem e tentar melhorar um dos principais aspectos que os surdos possuem dificuldades, que é a associação da imagem do objeto com seu respectivo nome em português e o seu sinal em Libras.
Com esta ferramenta, o aluno pode compreender os aspectos básicos (fórmula de cálculo, a imagem desta forma, entre outras) sobre as formas geométricas, aprender os sinais em Libras das formas geométricas, obter um maior contato com a escrita em português e a Libras (sinais), além de compreender a datilogia das palavras em português.
AGRADECIMENTOS
Aos coordenadores do Instituto Ahimsa e do Instituto Santa Terezinha que permitiram a realização de uma pesquisa de campo às escolas/instituições para o levantamento de requisitos deste Objeto de Aprendizagem.
REFERÊNCIAS
1. IBGE - Censo Demográfico 2010. Disponível em: <ftp://ftp.ibge.gov.br/Censos/Censo_Demografico_2010/ Caracteristicas_Gerais_Religiao_Deficiencia/caracteristicas_religiao_deficiencia.pdf>. Acessado em 27/06/2013.
2. H. M. M. L. Salles et al, Ensino de língua portuguesa para surdos: caminhos para a prática pedagógica, Brasília (Programa Nacional de Apoio à Educação dos Surdos), MEC, SEESP, 2004. Disponível em: < http://portal.mec.gov.br/ seesp/arquivos/pdf/lpvol1.pdf>. Acessado em: 27/06/2013.
3. J. M. P. Domingues, A facilitação da leitura de mundo e de textos escritos através da contação de histórias e de obras de arte, Forum – Instituto Nacional de Educação de Surdos. Vol. 14, (jul/dez), Rio de Janeiro, INES, 2006.
4. G. Rancan, Ensino De Geometria E Arte Do Origami: Experiência Com Futuros Professores, Gt 06 – Formação De Professores De Matemática: Prática, Saberes E Desenvolvimento Profissional. Puc/Rs - Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, 2011. Acessado Em: 20/04/2013.
5. R. Azuma et al. Recent Advances in Augmented Reality, IEEE Computer Graphics and Applications, V. 21, P. 34-37, 2001. 6. N. J. Machado, Matemática E Língua Materna: Análise De Uma Impregnação Mútua, São Paulo: Cortez, 1998.
7. J. S. Oliveira, A Comunidade Surda: Perfil, Barreiras E Caminhos Promissores No Processo De Ensino-Aprendizagem Em
Matemática. Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca – CEFET/Rj, Rio De Janeiro, 2005.
<http://www.ferrazorigami.com.br/?p=53>. Acessado em: 04/06/2013.
8. BRASIL. Secretaria De Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática. Brasília: MEC/SEF, 1997, 142p.
