Plataforma web gamificada para uso em avaliações acadêmicas

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Departamento de Informática e Matemática Aplicada - DIMAP

Plataforma Web Gamificada para Uso em

Avaliações Acadêmicas

Wellington Paulo Barbosa Lopes

Natal

Wellington Paulo Barbosa Lopes

Plataforma Web Gamificada para Uso em Avaliações

Acadêmicas

Trabalho de conclusão de curso de graduação apresentado ao Departamento de Informática e Matemática Aplicada do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação.

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Departamento de Informática e Matemática Aplicada - DIMAP

Orientador: Prof. Dr. Charles Andryê Galvão Madeira

Natal

Lopes, Wellington Paulo Barbosa.

Plataforma web gamificada para uso em avaliações acadêmicas / Wellington Paulo Barbosa Lopes. - Natal, 2017.

49f.: il.

Monografia (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra. Departamento de Informática e Matemática Aplicada. Bacharelado em Ciência da Computação.

Orientador: Charles Andryê Galvão Madeira.

1. Computação. 2. Gamificação. 3. Educação. 4. Olimpíadas. I. Madeira, Charles Andryê Galvão. II. Título.

RN/UF/CCET CDU 004

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI

Monografia de Graduação sob o título Plataforma Web Gamificada para Uso em Avaliações Acadêmicas apresentada por Wellington Paulo Barbosa Lopes e aceita pelo Departamento de Informática e Matemática Aplicada do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, sendo aprovada por todos os membros da banca examinadora abaixo especificada:

Prof. Dr. Charles Andryê Galvão Madeira

Orientador

Instituto Metrópole Digital

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Prof. Dr. Fernando Marques Figueira Filho

Departamento de Informática e Matemática Aplicada Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Prof. Dr. José Guilherme da Silva Santa Rosa

Departamento de Artes

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Natal

Agradecimentos

Agradeço primeiramente a minha mãe, Maria das Graças, por sempre se preocupar com meu ensino, minha saúde, e meu bem-estar. Agradeço ao meu pai, João Paulo, por me ensinar sobre responsabilidades e sobre nunca desistir. Agradeço ao meu orientador, Charles, por estar sempre querendo melhorar este trabalho e por ter me acompanhado por tanto tempo. Agradeço ao professor, Isaac, por ter me auxiliado com a linguagem que utilizei no desenvolvimento da ferramenta destinada à experimentação. Agradeço a todos os outros professores que se esforçaram para repassar seus conhecimentos nas suas disciplinas. Agradeço aos meus amigos e colegas de curso que me fizeram companhia nessa jornada pelo Setor 3, DIMAp e também pelo Lablic.

Agradeço a minha namorada, Taynara, por ter sido o meu maior suporte, a minha maior companheira, e o meu maior exemplo acadêmico. Foi quem sempre esteve lá para me escutar, sempre disposta a me ajudar, e por ser aquela que me fazia cair na real quando eu precisava.

Por fim, agradeço a todos aqueles que de algum modo me deram forças para eu continuar durante essa longa, mas finita, fase da minha vida.

“If you are completely comfortable with your life, and feeling absolutely no anxiety, then you are probably coasting, and not really growing.” – Mardy Grothe

Plataforma Web Gamificada para Uso em Avaliações

Acadêmicas

Autor: Wellington Paulo Barbosa Lopes Orientador: Prof. Dr. Charles Andryê Galvão Madeira

Resumo

O avanço da tecnologia nos abre caminhos para encontrarmos maneiras diferentes para aumentarmos o engajamento dos alunos. É natural, então, que os métodos de ensino evoluam com o passar do tempo, acompanhando as novas tecnologias. Porém, diferente de outros países desenvolvidos, o nosso país ainda utiliza técnicas de aprendizagem que datam da época do Brasil colônia. Isto pode refletir diretamente nos resultados acadêmicos abaixo do esperado, por parte dos nossos alunos do ensino básico, acarretando em altas taxas de evasão de curso desses alunos ao ingressarem no ensino superior. As instituições de ensino atuais necessitam de um alinhamento com o novo estilo de vida das pessoas, altamente influenciado pela internet e dispositivos digitais. Este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo aumentar o engajamento dos alunos em qualquer disciplina através do desenvolvimento, e teste, de um modelo de avaliações para a sala de aula, no formato de uma olimpíada, e com uma forte influência dos conceitos de gamificação. A ferramenta utilizada para os testes, chamada Gamimpíada, foi concebida para a web, e tem como principal função colocar em prática o modelo por meio de um ambiente de colaboração e competição entre os alunos, os quais irão resolver uma série de problemas de múltiplas escolhas proposta pelo professor. O objetivo almejado com esse modelo é criar a motivação nos participantes de possuir o conhecimento necessário para terminar em primeiro lugar. Os resultados obtidos com o experimento demonstram o grande interesse dos alunos por novos métodos de ensino, e as principais características que mais os engajaram no modelo proposto.

Gamified Web Platform for Use in Academics’ Assessments

Author: Wellington Paulo Barbosa Lopes Advisor: Prof. Dr. Charles Andryê Galvão Madeira

Abstract

The advancement of technology opens the way for us to find different ways to increase student engagement. It is natural, then, that teaching methods evolve over time, following new technologies. However, unlike other developed countries, our country still uses learning techniques dating back to the time of Brazil colony. This may directly reflect on the lower-than-expected academic results of our elementary school students, resulting in high dropout rates for these students upon entering college. Today’s educational institutions needs to keep up with the current lifestyle of people, highly influenced by the internet and digital devices. This course completion work aims to increase students’ engagement in any discipline through the development and testing of a classroom evaluation, in an olympiad kind of model and with a strong influence in the concepts of gamification . The system used for the tests, called Gamimpíada, was designed for the web, and its main function is to put the model into practice through an environment of collaboration and competition between the students, which will be put through a series of problems of multiple choices proposed by the teacher. The goal sought with this model is to create the motivation in the participants to acquire the knowledge necessary to finish in first place. The results obtained with the experiment demonstrate the students’ great interest in new teaching methods as well as the main characteristics that most engaged them with the proposed model.

Lista de Figuras

Figura 1 – Nível do usuário no Duolingo . . . 23

Figura 2 – Achievements do Duolingo . . . 23

Figura 3 – Exemplos de habilidades que podem ser adquiridas no Duolingo . . . . 23

Figura 4 – Estudante e seu time no Classcraft . . . 24

Figura 5 – Exemplos de habilidades do Classcraft . . . 25

Figura 6 – Evento diário do Classcraft . . . 25

Figura 7 – Teste de algoritmos em tempo real . . . 26

Figura 8 – Exemplos de badges conquistadas por um usuário . . . 26

Figura 9 – Corrida Espacial no Socrative . . . 27

Figura 10 – Exemplo de relatório de uma avaliação . . . 27

Figura 11 – Interface do aluno no app móvel . . . 28

Figura 12 – Acessando uma avaliação no Kahoot! . . . 28

Figura 13 – Algumas funcionalidades do Class123 . . . 29

Figura 14 – Meta atingida e recompensa liberada . . . 29

Figura 15 – Diferentes acessos para alunos e pais . . . 30

Figura 16 – As classes da Gamimpíada . . . 33

Figura 17 – Placar dos times, onde vemos a posição dos personagens representando a equipe e a sua progressão atual na competição . . . 34

Figura 18 – Tela do aluno durante a fase de grupo da competição, com o exemplo de enunciado, das alternativas, e dos botões ativadores das habilidades de toda a equipe. . . 34

Figura 19 – Tela onde o professor irá criar o enunciado da questão, junto com as informações de: etapa, tópico e duração. . . 35

Figura 20 – Parte da tela onde é mostrado a adição de novas alternativas para a questão, com a opção do professor defini-la como a resposta correta ou incorreta. . . 36

Figura 21 – Tela para a criação de uma nova competição, onde deve ser escolhido o título e adicionada as questões criadas previamente. . . 36

Figura 22 – Tela para criação das equipes participantes. Com campos para decidir quem será o capitão, escolher a classe desse aluno e adicionar novos alunos ao time. . . 37

Figura 23 – Tela de visualização das competições, onde elas são listadas à esquerda e com as ações disponíveis para cada competição à direita. . . 37

Figura 25 – Resultado mostrado ao aluno, à esquerda temos a lista de áreas de conhecimento e à direita a quantidade de acertos versus a quantidade total de questões da área. . . 39 Figura 26 – Gabarito mostrado ao aluno, à esquerda as questões destacadas em verde

representam acertos e à direita o enunciado selecionado, a alternativa selecionada pelo aluno, e a alternativa que seria a correta. . . 40 Figura 27 – Resultado mostrado ao professor . . . 41

Lista de tabelas

Tabela 1 – Critérios de jogos . . . 30

Tabela 2 – Critérios de aprendizado . . . 31

Tabela 3 – Imersão da Gamimpíada . . . 43

Tabela 4 – Engajamento na Disciplina . . . 44

Tabela 5 – Desempenho na Disciplina . . . 44

Tabela 6 – Preferência por estilo de avaliação . . . 45

Sumário

5.1.3 Avaliação dos estudantes . . . 39

5.2 Desenvolvimento . . . 40 5.3 Tecnologias utilizadas . . . 41 6 EXPERIMENTOS E RESULTADOS . . . 42 6.1 Metodologia Experimental . . . 42 6.1.1 Cenários. . . 42 6.1.2 Tempo de Duração . . . 42 6.1.3 Aplicação . . . 43 6.2 Resultados . . . 43 7 CONCLUSÕES . . . 46

13

1 Introdução

Ao pensarmos sobre o processo de ensino tradicional, vemos o professor como a grande figura central, onde o seu principal objetivo é passar o conhecimento de uma área específica para seus alunos. Cada professor possui a sua didática - a sua própria maneira de repassar os seus ensinamentos - ficando a seu critério o uso, ou não, de variados elementos motivacionais com o fim de fazer com que esses alunos apresentem melhores resultados na sua disciplina. Com o objetivo de aumentar o engajamento dos alunos na sala de aula, alguns professores empregam diversas técnicas para instigá-los a buscar mais conhecimentos em um determinado assunto, e exemplos disso incluem meios digitais.

Tendo em vista o avanço da tecnologia, o qual nos permite encontrar maneiras diferentes de facilitar o aprendizado do estudante, podemos chegar na seguinte pergunta: será que o modelo sobre o qual as aulas são ministradas nas instituições de ensino - sejam elas escolas de ensino fundamental, médio ou superior - é o adequado para esse tipo de conhecimento, na contemporaneidade? Apesar da introdução de novas tecnologias em sala de aula, como o uso de datashows, o acesso à educação acontece, ainda, de um modo considerado antiquado; com pouca evolução do seu sistema de ensino e avaliações desde o século XVI - quando a escola moderna foi introduzida no Brasil colônia por intermédio dos colégios da Companhia de Jesus (ALVES, 2005). Por isso, se faz necessário buscar novos meios para adaptar o processo de ensino com o avanço da sociedade.

1.1

Problemática

Existe um problema recorrente na nossa sociedade acadêmica brasileira - o qual consiste no fato de muitos alunos não conseguirem se dedicar aos estudos acadêmicos da mesma forma que se dedicam a outras atividades. Principalmente em sistemas de ensino mais antiquados, como o do Brasil. A falta de interesse dos estudantes brasileiros pelos estudos durante o nível básico acarreta em notas abaixo da média, nas matérias de matemática e ciências, ao nos compararmos com outros países. Isso pode ser comprovado por meio de estudos e pesquisas já realizadas pelo PISA (Programa Internacional de Avaliação de Alunos - ou Programme for International Student Assessment, em inglês), cujo objetivo é produzir indicadores que contribuam para a discussão da qualidade da educação nos países participantes (INEP, 2016). Ao analisar os resultados da última avaliação feita, podemos ver que o Brasil se encontra entre os países com os piores resultados. Esses resultados ruins nos deixam em uma posição muito abaixo de países cujo método de ensino aplicado utiliza-se de técnicas mais modernas, como a Finlândia (Portal Brasil, 2015), por exemplo. Infelizmente esse problema se estende até nossas instituições

Capítulo 1. Introdução 14

de ensino superior, e como consequência disso, temos um índice de evasão de 48% nas universidades brasileiras, durante o primeiro semestre de curso, enquanto em países como Japão, esse índice é de apenas 7% (FILHO et al., 2007).

Neste documento, consideraremos a evasão como sendo a saída do aluno do curso sem tê-lo concluído. A partir dessa definição, tomamos os dados dos últimos censos e descobrimos que o ensino superior brasileiro vem apresentando elevados índices de evasão em seus cursos de graduação. Os censos de 2010, 2011, e 2012 registraram o número de matriculados como sendo: 6.407.733; 6.765.540; e 7.058.084; respectivamente. Enquanto isso, o quantitativo de concluintes foi de 980.662; 1.022.711; e 1.056.069 (INEP, 2015). Essa diferença de números - tão evidente no nosso país - não se repete em muitas outras nações, nas quais o ensino já acompanha a evolução tecnológica, ajudando os estudantes na absorção de conhecimento desde o ensino básico para que este não afete negativamente, em termos de evasão, no ensino superior.

Em Copenhague, na Dinamarca, desde 2005 foi projetada e implementada uma proposta inovadora de escola: nada de cadernos de papel; nada de cópias de livros; nada de salas de aulas convencionais; apenas grupos de alunos em amplos espaços de convivência, resolvendo séries de pequenos desafios com a ajuda de materiais digitais (PROENçA, 2014). A média dos alunos dessa escola, antes baixa, conseguiu se tornar mais alta do que a média nacional - e esse caso não é único. Em 2007, em Nova Iorque, outro modelo de “escola do futuro”, chamada iSchool (NYC iSchool, 2015), se destacou pela aprovação de seus alunos nos métodos locais de ingresso nas universidades com o resultado de 95% -bem acima da média de 65% das outras escolas tradicionais (DALMAZO, 2013).

Essas escolas realizaram mudanças internas com base no mundo atual e na sua constante evolução. Isso influenciou diretamente no aprendizado dos alunos dessas institui-ções, demonstrando vantagens sobre outras instituições de ensino mais convencionais. Os jovens estão mudando: as crianças têm, cada vez mais cedo, acesso a tecnologias que já fazem parte de sua rotina diária. Isso permite que desde cedo eles tenham acesso a todo tipo de informação. Sendo assim, para essas instituições, a sala de aula deve se adaptar aos alunos - e não o contrário, como afirmou a diretora da iSchool, Isora Bailey: “A estratégia foi repensar a educação e adequá-la à nova realidade, em que crianças passam a maior parte do seu dia conectadas à internet” (DALMAZO, 2013). Salman Khan, criador da organização Khan Academy, acrescenta: “O sistema educacional predominante de hoje foi concebido à centenas de anos, com a tecnologia que estava disponível naquela época (...) A pergunta é: não podemos fazer melhor, levando em conta a tecnologia que temos à

nossa disposição hoje?” (DALMAZO, 2013).

Tudo isso nos leva a crer que a ideia de inovar dentro e fora da sala de aula pode resultar em melhores resultados para nossos alunos. Mas, como inovar? A resposta a qual buscamos testar neste trabalho é proporcionar motivação e engajamento através de um

Capítulo 1. Introdução 15

modelo baseado em olimpíadas de conhecimento e jogos digitais.

Recentemente, nas mais diversas áreas, tem se popularizado o uso de gamificação que consiste no uso de mecânicas e dinâmicas utilizadas em jogos para engajar pessoas, motivando ações e comportamentos em ambientes fora do contexto de jogos (WERBACH, 2016). É nessa prática voltada para a educação e em seus casos de sucesso que iremos focar o nosso modelo.

Estamos investindo na ideia de que as práticas motivacionais aplicadas pelos professores, assim como os jogos computacionais, não são caracteristicamente tediosas ou divertidas por natureza. O que os torna atrativos depende da aplicação de diferentes técnicas. O uso dos elementos do design de jogos, associado às técnicas motivacionais já empregadas pelos professores em sala de aula, possibilita um aumento do interesse dos alunos pelos temas abordados em sala de aula.

1.2

Objetivos

Neste trabalho propomos uma olimpíada dentro da sala de aula, introduzindo elementos engajantes dos jogos e videogames para motivar a participação e competição entre os alunos. A ideia é criar objetivos estimulantes para os estudantes, para que suas metas em sala de aula não se resumam apenas às notas das disciplinas.

Para isso, foi desenvolvido um modelo de avaliação acadêmica, com elementos de olimpíadas de conhecimento e jogos digitais, para ser testado e - se bem avaliado pelos usuários - utilizado como base para a criação de sistemas similares para a sala de aula, virtuais ou não. Temos como objetivo maior de contribuir para a melhoria na situação atual de evasão de alunos nos cursos de nível superior e o rendimento dos alunos em sala de aula.

Utilizando a gamificação, uma estratégia que vem se tornando bastante popular nos últimos anos nas mais diversas áreas, nós pretendemos engajar os alunos em seus cursos e nas atividades da sua instituição de ensino. A base da nossa ideia consiste nos jovens estarem cada vez mais conectados ao mundo dos jogos virtuais, e assim o uso de elementos e mecânicas de jogos ajudará a atingirmos níveis similares de engajamento pelas áreas de estudo em questão.

1.3

Organização do Trabalho

Além deste capítulo introdutório, que busca apresentar o escopo deste trabalho, este documento apresenta mais seis capítulos.

entendi-Capítulo 1. Introdução 16

mento do modelo aqui apresentado.

O Capítulo 3 apresenta o conceito das olimpíadas de conhecimento, uma prática que influenciou fortemente este trabalho.

O Capítulo 4 descreve trabalhos relacionados ao tema aqui abordado, com o fim de comparar o modelo proposto com os sistemas já existentes no mercado.

O Capítulo 5 consiste na apresentação do modelo proposto, contemplando todos os aspectos da ferramenta, as tecnologias utilizadas, a arquitetura e a aplicação proposta.

O Capítulo 6 reúne os experimentos realizados com alunos de duas disciplinas dife-rentes do Bacharelado em Tecnologia da Informação da UFRN, descrevendo os resultados obtidos e as opiniões dos participantes sobre a utilização do tal modelo.

Por fim, o Capítulo 7 reúne as principais conclusões sobre o trabalho desenvolvido, indicando as contribuições do trabalho e os trabalhos futuros que darão continuidade a este projeto.

17

2 Educação e Gamificação

Esse capítulo é dedicado a apresentar um pouco mais da problemática, com as principais pesquisas e argumentos nos quais se baseiam o projeto. Sendo assim, na seção 2.1, será abordado os motivos pelos quais essa pesquisa se faz necessária, e seu embasamento na literatura e, na seção 2.2, será explicada de forma mais detalhada a principal ferramenta utilizada no desenvolvimento deste trabalho.

2.1

Motivação na aprendizagem

Ao contrário do que se pode pensar, a motivação que leva os alunos a estudar muitas vezes não está relacionada com a vontade de aprender certo conteúdo específico. Os motivos pelos quais os estudantes se dedicam aos estudos são uma mistura de objetivos intrínsecos e recompensas extrínsecas, além de fatores psicológicos como medo e necessidade de agradar alguém (PRENSKY, 2002).

O problema com esse tipo de motivação, é que as recompensas e objetivos à longo prazo estão cada vez mais incertos. Devido ao aumento de indivíduos no mercado de trabalho, apenas estudar não é mais garantia de se conseguir a profissão desejada, muito menos o salário desejado.

No oposto dessa situação, temos os jogos, particularmente os digitais, que não possuem nenhum objetivo a longo prazo, mas mesmo assim, alunos passam grande parte de seu tempo, até mesmo em ocasiões nas quais deveriam estar estudando, envolvidos em algum jogo digital. Isso se dá pois, ao contrário dos estudos, o processo de jogar, por causa de seus elementos, é divertido e engajante (LANDERS; CALLAN, 2011).

A razão pela qual jogos são tão estimulantes é porque esse é o objetivo principal dos desenvolvedores quando estão projetando seu produto. Já para os professores, essa não é a principal preocupação dentro de sala de aula. De fato, alguns grandes acadêmicos, como o professor de Yale David Gelernter e o professor de astronomia da U. C. Berkley Clifford Stoll, chegam a afirmar que divertimento e educação não se relacionam de forma alguma (PRENSKY, 2002).

Mas, na verdade, alguns pesquisadores chegaram a conclusão que quando o indivíduo está se divertindo, seu cérebro funciona de forma mais eficiente, fazendo com que o aprendizado seja melhor durante momentos de entretenimento (ROSE; NICHOLL, 1998). Além disso, alegria e satisfação tornam as pessoas mais relaxadas e motivadas, ficando mais dispostas a aprender novos assuntos (BISSON; LUCKNER, 1996). É nesse contexto que entra a gamificação na educação, pois, com essa ferramenta, busca-se conciliar diversão

Capítulo 2. Educação e Gamificação 18

e aprendizado.

2.2

Gamificação

Gamificação pode ser definida como o uso de elementos e mecânicas de design de jogos fora do contexto de jogos (MUNTEAN, 2011). Outra definição pode encontrada em (SEABORN, 2015) onde gamificação é um termo utilizado para descrever características de sistema interativo com o objetivo de motivar e engajar os usuários finais através do uso de elementos e mecânicas de jogos. Podemos dizer então que a gamificação consiste em identificar os elementos e mecânicas mais motivantes e atrativas que possam haver no design de jogos e então adaptá-las para outras áreas, com diferentes finalidades, entre elas promover o ensino.

Porém, gamificação não é um conceito novo, sendo utilizado inicialmente em iniciativas de marketing (SEABORN, 2015). Vários fatores contribuem para o retorno do interesse neste tópico como por se tratar de uma tecnologia de baixo custo com o surgimento de diferentes plataformas voltadas para gamificação e com avanços das tecnologias de monitoramento de dados pessoais aplicando gamificação com o objetivo de transformar as atividades (como esportes) em jogos onde recompensas são utilizadas para incentivar competição entre pessoas (SEABORN, 2015).

Assim, como visto na definição de gamificação, devemos desenvolver sistemas utilizando elementos e mecânicas de jogos. No entanto, jogos são difíceis de definir devido a sua grande variedade de aplicações. Em (SEABORN, 2015) são apresentadas definições de jogos segundo o ponto de vista de diferentes autores concluindo que jogos, mais especificamente jogos digitais, são sistemas que apresentam regras, estrutura, incerteza de resultados, conflito, representação e resolução organizados em diferentes proporções. De modo análogo, os elementos e mecânicas presentes em jogos são difíceis de especificar. A lista a seguir apresenta alguns elementos e mecânicas presentes jogos. Uma versão mais completa pode ser encontrada em (SEABORN, 2015).

• Medalhas: meta-objetivos a serem alcançados dentro do jogo que em geral não apresentam efeito direto sobre a jogabilidade (HAMARI, 2011). Possui como objetivo de design aumentar a longevidade do jogo incentivando o usuário a completar os meta-objetivos associados a cada medalha. Em relação ao usuário, badges podem ser utilizadas para aumentar a motivação através do reconhecimento de sua performance através de sua publicação;

• Pontuação: é uma medida de desempenho no jogo. Possui como objetivo de design aumentar o replay do jogo. Em relação ao usuário, visa aumentar a motivação através da adição do desafio de ultrapassar a melhor pontuação. Quando essa pontuação

Capítulo 2. Educação e Gamificação 19

leva em consideração diferentes usuários ela também visa aumentar a motivação através do incentivo da competição. Além disso, a pontuação pode ser utilizada para habilitar funcionalidades do jogo. Por exemplo, em jogos de luta a pontuação é determinada para habilitar novos personagens ou modos;

• Placar de líder: em jogos voltados a pontuação, o placar de líder corresponde ao registro dos jogadores com as maiores pontuações em um determinado período de tempo. Possui como objetivos de design os mesmos apresentados pelo elemento de pontuação. Em relação ao usuário, ele combina os objetivos dos elementos de medalha e pontuação.

• Níveis: uma medida utilizada para quantificar a progressão de personagens do usuário no jogo. Possui como objetivo de design aumentar a longevidade do jogo através da adição de novos elementos e aumento da dificuldade em função do nível do usuário. Em relação ao usuário visa aumentar a motivação através da adição de novas funcionalidades em função do nível do personagem.

• Restrições de Tempo: atribuição de um período de tempo máximo para realização de alguma atividade. É similar ao elemento de pontuação onde a medida de desempenho é tempo utilizado para realizar a atividade e em geral quanto menos melhor. Mas existem outras abordagens como aumentar a dificuldade do jogo em relação ao tempo gasto para realizar determinada atividade. Apresenta os mesmos objetivos que a pontuação e além disso, em relação ao usuário, visa aumentar a motivação exigindo uma rápida resposta. Além disso, pode ser utilizado de diferentes maneiras em competições visando aumentar a motivação. Por exemplo, na utilização do tempo gasto por um usuário para realizar uma atividade como restrição para outro usuário. • Limitação de Recursos: é caracterizado pela limitação de recursos para realização

de uma atividade que dependa dos mesmos. Possui objetivo de design similar ao da pontuação onde a medida de desempenho é expressa pelo consumo de recursos. Em relação ao usuário, visa aumentar a motivação aumentando a dificuldade do jogo ao limitar os recursos para execução das atividades. Também pode ser empregada para aumentar a motivação em jogos competitivos criando uma disputa pelos recursos. • Turnos: regula quais ações podem ser efetuadas por cada usuário em cada estado do

jogo. Geralmente aplicado em jogos com mais de um usuário onde o mesmo só pode realizar ações no seu correspondente turno. É uma mecânica que depende das regras do jogo e possui como objetivo aumentar a motivação do usuário permitindo que o mesmo elabore estratégias que podem levar um ou vários turnos baseando-se nas informações totais ou parciais das ações dos adversários.

Capítulo 2. Educação e Gamificação 20

ou intangíveis. Em relação ao usuário, possui como objetivo aumentar a motivação através de prêmios, itens de jogos, ou mesmo monetária.

• Papéis: atribuição de papéis ao usuário onde cada papel apresenta diferentes funcio-nalidades de modo que o usuário pode escolher qual papel ele deseja jogar. Possui objetivo de design incentivar o replay do jogo motivando o usuário a jogar novamente com cada classe diferente. Em relação ao usuário, possui como objetivo aumentar a motivação apresentado opções de diferentes classes e que em jogos com mais de um usuário visa incentivar a cooperação permitindo que os usuários escolham seus papéis de acordo com alguma estratégia.

Esses elementos e mecânicas são aplicados pela gamificação para o desenvolvimento de sistemas para um determinado fim, como educação por exemplo. O objetivo é transformar atividades cotidianas, geralmente as atividades repetitivas ou monótonas, em atividades mais atraentes adicionando os elementos e mecânicas presentes nos jogos, para assim criar uma forma mais efetivas de motivar as pessoas (MUNTEAN, 2011).

A gamificação está sendo usada recentemente, e de forma efetiva, em alguns websites, a fim de conseguir a lealdade dos usuários e o reconhecimento da sua marca. Um exemplo disso é o Stack Overflow (Stack Overflow, 2016), um site no qual usuários cadastram perguntas em um sistema de fórum. As respostas podem ser dadas por qualquer usuário do site. Nele, usuários que já obtiveram certa pontuação ajudando outras pessoas podem fazer perguntas, enquanto outros usuários menos participativos não terão esta permissão. Além disso, aqueles com maior pontuação em uma certa pergunta, possuem maior credibilidade. Exemplos de características adaptadas dos jogos seriam: a utilização de pontos e rankings na plataforma, para estimular a competitividade entre os participantes; instauração de um sistema de medalhas, que possam ser comparadas entre os usuários do sistema para que cada um possa exibir suas conquistas, se sentindo compelidos a realizar mais; a criação de missões onde os participantes devem completar certos requerimentos para serem recompensados depois, o que pode encorajar a realização de atividades até então desestimulantes, entre outras características (WERBACH, 2016).

21

3 Olimpíadas Científicas

Outra base do trabalho aqui apresentado são as olimpíadas científicas. Nessas competições, diferente das suas contrapartes esportivas onde as habilidades físicas dos participantes são postas em prática, o objetivo é buscar aqueles indivíduos que melhor consigam resolver problemas intelectuais. A criação deste tipo de olimpíada foi feita com o intuito de encontrar e incentivar os talentos nas mais diversas áreas de conhecimento (Olímpiadas Científicas, 2016).

Como já mencionado, as olimpíadas científicas existem em grande diversidade, podendo ser encontradas em áreas como matemática, química, astronomia, física, linguística, biologia, oceanografia, entre outras. Elas podem ser organizadas em competições individuais ou em equipes, e estruturadas ao redor de provas teóricas; ou no desenvolvimento de programas computacionais; ou mesmo em debates (Olímpiadas Científicas, 2016). Então, o modelo dessas competições científicas é extremamente adaptável para se moldar de acordo com as características e necessidades de cada área de conhecimento.

Dentro das olimpíadas científicas temos, como exemplo, a Olimpíada Brasileira de Matemática (OBM) organizada pela Sociedade Brasileira de Matemática, que tem como maior objetivo estimular o estudo dessa disciplina que é frequentemente mal vista pelos alunos do ensino fundamental e médio. A implantação dessas competições no nosso país capacita os professores da área, influencia na melhoria do ensino, e revela novos talentos que podem ser diretamente beneficiados com bolsas de estudo, inclusive para o exterior (PINHO, 2017; MARIUZZO, 2010).

Mais um exemplo de sucesso desse modelo é a Olimpíada do Conhecimento, realizado de forma bienal pelo SENAI, sendo a maior competição educacional profissional das Américas (SENAI, 2016). Neste modelo - os alunos do SENAI e dos Institutos Federais de Educação Profissional, Científica e Tecnológicas (IF) - coloquem em teste os seus conhecimentos teóricos e práticos, através de avaliações elaboradas com base no mercado profissional e nos avanços tecnológicos.

Com base nisso, chegamos à conclusão que esse tipo de competição científica poderia ser utilizado mais corriqueiramente nas instituições de ensino. Então o modelo proposto neste trabalho levaria parte desse conceito das olimpíadas científicas, em conjunto com a gamificação, para as avaliações de qualquer disciplina em qualquer sala de aula.

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4 Trabalhos relacionados

Este capítulo apresentará algumas plataformas de ensino que também se utilizam da gamificação para motivar seus usuários e para conseguir torná-los mais assíduos. Na seção 4.1, abordaremos um sistema e aplicativo web de ensino de línguas estrangeiras. Já na seção 4.2, veremos uma plataforma com o foco na utilização em sala de aula, para quaisquer matérias. Na seção 4.3 veremos um website de ensino de programação. Na seção 4.4, apresentaremos sobre uma plataforma com diferentes tipos de avaliação para cada estilo de aula. Ademais, na seção 4.5, veremos uma plataforma de perguntas e respostas que se estende para os dispositivos dos alunos. Na seção 4.6 abordaremos um sistema feito para o gerenciamento da sala de aula em diferentes matérias. Por fim, na seção 4.7, foi feita uma análise comparativa das plataformas aqui apresentadas com o sistema proposto neste trabalho, indicando vantagens e desvantagens de cada uma deles.

4.1

Duolingo

O Duolingo é uma plataforma de aprendizagem de idiomas que inclui um website e um aplicativo para aparelhos móveis, na qual todos os cursos de idiomas são disponibilizados de forma gratuita. Ao todo são 66 cursos diferentes, abrangendo 23 idiomas distintos, com aproximadamente 120 milhões de usuários cadastrados em todo o mundo (Duolingo, 2016).

Para motivar seus usuários, o Duolingo utiliza uma “árvore” de progresso, mostrando o atual nível do indivíduo naquele idioma, como pode ser visto na Figura 1. Além disso, na Figura 2, também pode-se obervar uma sessão de Achievements, que são conquistados com o avanço do usuário durante o aprendizado das línguas. Por fim, cada progresso realizado garante ao usuário uma certa quantidade de lingots (moeda de troca utilizada na plataforma), que permite a utilização de habilidades que auxiliam no processo de aprendizagem, como por exemplo: a pessoa pode adquirir um quiz adicional para testar seu nível de proficiência em determinada língua. Essa ferramenta pode ser vista na Figura 3.

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 23

Figura 1 – Nível do usuário no Du-olingo

Figura 2 – Achievements do Duo-lingo

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 24

4.2

Classcraft

Classcraft também é uma plataforma disponível tanto como website quanto como aplicativo para smartphones. Ela funciona como um RPG(Role Playing Game), no qual o professor é o mestre e os alunos são os jogadores, utilizando um sistema de recompensas e riscos na vida real. Os estudantes se dividem em times e escolhem suas classes: Guerreiros podem comer em sala, Magos podem sair durante a aula e Healers podem verificar se uma resposta está correta durante a avaliação. Um exemplo de classe e seus atributos pode ser visto na Figura 4 (Classcraft, 2016).

Boa performance nas aulas garante aos alunos mais XP, pontos de experiência, que podem ser usados para adquirir habilidades como Mage Circle, cuja finalidade é dar mais tempo para toda a equipe responder determinada avaliação. Exemplos de habilidades podem ser vistos na Figura 5. Atitudes negativas também levam a consequências, como menos tempo para resolver uma prova, ou até detenção escolar - onde o aluno deve ficar um período extra na escola para realizar mais atividades escolares. Além disso, existem eventos diários, que vão desde luta contra vilões até um benefício para todos os estudantes, como pode-se ver na Figura 6, na qual todos os alunos são liberados para comer em sala de aula.

O Classcraft é amplamente utilizado no mundo tudo, e já foi baixado por mais de cinquenta mil pessoas apenas na loja de aplicativos do Android.

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 25

Figura 5 – Exemplos de habilidades do Classcraft

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 26

4.3

Codecademy

Codecademy é uma plataforma online interativa que oferece aulas de programação de graça, incluindo 12 linguagens de programação diferentes (Codecademy, 2016). Ela permite que os usuários testem os programas implementados na própria plataforma, como é mostrado na Figura 7. Além disso, ela recompensa o usuário com badges(medalhas) para cada atividade finalizada e para cada evento importante completado, como 200 exercícios feitos. Exemplos de badges podem ser vistos na Figura 8.

Em janeiro de 2014, o site tinha cerca de 24 milhões de usuários que completaram mais de 100 milhões de exercícios (SUMMERS, 2014). Ele também ganhou o prêmio de Melhor Startup Educacional, em 2012 pelo Crunchies Awards (Tech Crunch, 2013).

Figura 7 – Teste de algoritmos em tempo real

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 27

4.4

Socrative

Socrative é uma plataforma online de avaliação com foco no engajamento efetivo da sala de aula, usando os resultados das atividades realizadas no sistema para guiar o professor no seu método de ensino (Socrative, 2017). Ela permite que o responsável pela sala de aula crie uma avaliação simples, ou interaja com o sala utilizando o modo "corrida espacial"onde os alunos verão seu progresso em uma tela projetada, como visto na figura 9. Após as avaliações, relatórios são criados, mostrando os resultados de cada aluno em cada questão. Podemos ver um exemplo na Figura 10.

Figura 9 – Corrida Espacial no Socrative

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 28

4.5

Kahoot!

Kahoot! é uma plataforma de aprendizagem baseada em jogos, projetada para ser utilizada em grupo (Kahoot!, 2017). A plataforma permite a criação de quizzes, e deixa os usuários livres para responderem às perguntas no seu próprio smartphone, conforme apresentado na Figura 11. Sendo assim, o professor também pode enviar atividades no Kahoot! como dever de casa para os seus alunos, ao passar o pin da avaliação - Figura 12. Assim como na corrida espacial do Socrative, a ideia do Kahoot! é mostrar os resultados em uma única tela - encorajando os alunos a acompanharem e comemorarem juntos (Kahoot!, 2017).

Figura 11 – Interface do aluno no app móvel

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 29

4.6

Class123

Class123 é uma plataforma de gerenciamento da sala de aula, com foco no entre-tenimento da turma (Class123, 2017). A plataforma fornece funcionalidades, como um temporizador; mapa de sala; selecionador aleatório; quadro para avisos; e lista de presença, Figura 13. Também é possível recompensar o aluno com estrelas e, ao alcançar uma meta, presenteá-lo com algo maior - como um maior tempo de intervalo, exemplificado na Figura 14. Por fim, a plataforma permite a inclusão dos pais na turma virtual, permitindo o acompanhamento da família no progresso escolar do aluno, ver Figura 15.

Figura 13 – Algumas funcionalidades do Class123

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 30

Figura 15 – Diferentes acessos para alunos e pais

4.7

Análise comparativa

Realizamos uma análise comparativa entre as plataformas de ensino apresentadas nas seções anteriores. Para fazer tal comparação, organizamos os critérios em três categorias: critérios de sistema, critérios de jogos, critérios de aprendizado.

O critério de sistema analisado foi a facilidade de acesso ao mesmo, levando em conta se a plataforma pode ser acessada por um site online ou através de aplicativos para aparelhos móveis. Os critérios de jogos englobam um sistema de recompensas virtuais e reais para os alunos, a utilização de habilidades, a escolha de classes e a ascensão em níveis. Os critérios de aprendizado foram os seguintes: a adição de questões pelo professor, a utilização do sistema para diferentes áreas de ensino, e o acesso do aluno às questões respondidas previamente.

Analisando o critério de sistema, é possível notar que todas as plataformas podem ser acessadas de forma online, e apenas o Codecademy não possui aplicativos para smartphones. Os demais critérios serão mostrados na Tabela 1 e Tabela 2 e serão analisados a seguir.

Tabela 1 – Critérios de jogos

Recompensas

Virtuais RecompensasReais Progressãoem níveis Classes Habilidades

Duolingo Sim Não Sim Não Sim

Classcraft Não Sim Sim Sim Sim

Codecademy Sim Não Sim Não Não

Socrative Não Não Não Não Não

Kahoot! Não Não Não Não Não

Capítulo 4. Trabalhos relacionados 31

Tabela 2 – Critérios de aprendizado

Adição de questões Diferentes áreas Acesso a questões anteriores

Duolingo Não Não Sim

Classcraft Não Sim Não

Codecademy Não Não Sim

Socrative Sim Sim Sim

Kahoot! Sim Sim Sim

Class123 Não Sim Não

Embora o Duolingo combine a maioria dos critérios de jogos analisados, o mesmo não possui apenas um dos critérios de aprendizado, sendo o sistema restrito ao ensino de um tópico - idiomas - restringindo o seu uso. Além disso, o professor que for utilizar tal sistema não será capaz de adicionar questões específicas para a sua turma.

O Classcraft possui apenas um dos critérios de aprendizado, mas, em contrapartida, é um dos únicos que oferece recompensas reais aos seus usuários, tornando-o uma plataforma diferenciada. Além disso, ele apresenta a maioria dos critérios de jogos aqui discutidos.

Já o Codecademy apresenta poucos critérios, tanto de jogos quanto de aprendizado. No entanto, ele é a única ferramenta analisada capaz de compilar e testar os códigos fontes fornecidos pelos usuários.

O Socrative e o Kahoot! acabaram se concentrando na mesma categoria. Ambas as plataformas não apresentam elementos típicos da gamificação, enquanto focam na criação de avaliações virtuais. Todavia, elas promovem a competição, uma característica bastante presente nos jogos e costumeiramente engajante.

O Class123 possui muitos dos critérios de jogos, mas não é tão completo quanto o Classcraft em termos de gamificação. Ao menos tempo, ele também não oferece o suporte a avaliações virtuais. Contudo, ele não deixa de ser um dos sistemas mais ricos de funcionalidades para a sala de aula, caracterizando-o como um sistema de gerenciamento singular.

32

5 Gamimpíada

Neste capítulo será apresentado o sistema desenvolvido, chamado Gamimpíada, descrevendo suas funcionalidades. Deste modo, o capítulo é organizado da seguinte maneira: a seção 5.3 apresenta uma breve explanação das tecnologias utilizadas no desenvolvimento do sistema, e a seção 5.1 apresenta detalhadamente o sistema proposto.

5.1

Modelo desenvolvido

A Gamimpíada visa a maior participação e interesse dos alunos em sala de aula, através da utilização de técnicas tradicionalmente encontradas em jogos, como competição, colaboração, sistemas de feedback e recompensas, entre outros. Com essas ferramentas, buscamos conseguir, nas áreas acadêmicas, o mesmo grau de motivação e envolvimento encontrado em jogadores.

Para isso, o modelo foi montado como um sistema de avaliação objetiva, com tempo máximo de resposta, para as mais variadas disciplinas, apoiado nos três principais pilares da gamificação, sendo eles a pontuação, o placar de líderes e as conquistas. Porém, como o Professor Kevin Werbach, da Wharton School na University of Pennsylvania, disse em seu curso “Gamification” - disponibilizado na plataforma de ensino online Coursera (WERBACH, 2016) - que uma boa gamificação não pode se basear apenas nesses três elementos. Percebendo então o grande sucesso dos trabalhos colaborativos realizados nas escolas do futuro (PROENçA, 2014; DALMAZO, 2013), o sistema foi sendo incrementado com diversas novas funcionalidades cooperativas, a fim de tornar a experiência verdadeiramente engajante. O conceito de equipes de alunos - por exemplo - foi adicionado, trazendo consigo várias camadas colaborativas, como a resolução compartilhada de questões.

Desse modo, o sistema foi dividido em uma etapa em grupo e uma individual. Em ambas as etapas, os alunos poderão utilizar habilidades referentes à classe escolhida durante a formação da competição. Ao todo, temos cinco classes distintas, cada uma com sua habilidade:

• Arqueiro - pode marcar duas alternativas ao mesmo tempo; • Mago - consegue eliminar uma das questões erradas;

• Ladino - consegue remover um ponto de um determinado adversário;

• Guerreiro - possui a habilidade passiva de não perder pontos quando atacado pelo ladino;

Capítulo 5. Gamimpíada 33

• Clérigo - consegue recuperar a pontuação perdida pela habilidade do ladino, tanto para si mesmo quanto para seus aliados.

As habilidades de cada um deles fica disponível na página inicial do sistema, como pode ser notado na Figura 16, garantindo que os alunos possam escolher de antemão a classe que mais lhe convém.

Figura 16 – As classes da Gamimpíada

A quantidade de vezes em que se pode usar as habilidades durante cada fase depende tanto da própria classe dos alunos, quanto da quantidade de perguntas por etapa. Durante a fase de grupos, por questões de balanceamento, a equipe ganha o poder de uso da sua habilidade a cada dez questões, assim os alunos terão o elemento engajante da utilização de poderes mas sem criar a dependência deles para a resolução da atividade. As habilidades de todos os componentes da equipe podem ser utilizadas. Se mais de uma pessoa possuir a mesma classe no time, esta determinada habilidade poderá ser utilizada mais de uma vez. Já na fase individual, o aluno poderá utilizar as habilidades referentes apenas à sua própria classe. Para cada cinco questões dessa etapa, o estudante ganha uma nova chance de utilizar sua habilidade.

Durante a fase de grupo, o time todo se reunirá em apenas um computador, sendo as questões dessa fase exibidas apenas na conta do capitão do time. As habilidades disponíveis durante essa etapa são correspondentes às classes dos integrantes do grupo, já que o time não precisa possuir um componente de cada classe. As habilidades que afetam outros jogadores, nesta fase, terão efeito sobre todo o time e as perguntas respondidas corretamente contabilizarão pontos para todos os integrantes da equipe.

Já na fase individual, todos os alunos devem seguir para seus próprios computado-res. Assim que a última pergunta de time for respondida, as perguntas individuais são habilitadas para todos os competidores. Os alunos, então, poderão utilizar suas habilidades individuais, e agora os poderes como o do clérigo e do ladino afetarão apenas um indivíduo.

Capítulo 5. Gamimpíada 34

Será possível acompanhar o placar da competição em tempo real, através de uma tela na qual cada competidor será representado por um desenho indicando sua classe, e cada time terá uma cor diferente. Além das cores distintas, cada time ficará em uma linha diferente na tela, para facilitar a visualização dos competidores, assim como é visto na Figura 17. Pode-se constatar na Figura 18 que o aluno poderá ver a cor do seu time enquanto estiver respondendo às perguntas, assim como também em qual questão ele está atualmente, sua pontuação, e em que etapa da competição ele se encontra.

Figura 17 – Placar dos times, onde vemos a posição dos personagens represen-tando a equipe e a sua progressão atual na competição

Figura 18 – Tela do aluno durante a fase de grupo da competição, com o exemplo de enunciado, das alternativas, e dos botões ativadores das habilidades de toda a equipe.

Capítulo 5. Gamimpíada 35

5.1.1

Fase de Preparação

De uma forma geral, o docente é responsável por criar questões e competições. As questões são de múltipla escolha, e sempre são relacionadas a um assunto de determinada matéria. Elas têm um limite de tempo para ser respondidas, e todas possuem o mesmo peso durante a contabilização dos pontos dos alunos.

Na criação das questões, os professores devem preencher os seguintes campos: • Enunciado da questão;

• Fase na qual ela será utilizada, individual ou de time; • Assunto do qual a questão trata;

• Duração que os alunos terão para responder tal questão; • Se necessário, é possível adicionar uma imagem;

Além disso, é necessário que sejam adicionadas as alternativas. Nessa parte é preciso apenas preencher o texto da opção e se ela é correta ou não. O formulário de preenchimento das questões pode ser observado nas Figuras 19 e 20.

Figura 19 – Tela onde o professor irá criar o enunciado da questão, junto com as informações de: etapa, tópico e duração.

Nas competições, o professor irá escolher as questões que serão abordadas, e também irá formar os grupos dos alunos, indicando qual deles será o capitão do time. Além disso, ele também selecionará as classes dos alunos durante aquela competição, sendo possível observar esses aspectos nas Figuras 21 e 22.

Capítulo 5. Gamimpíada 36

Figura 20 – Parte da tela onde é mostrado a adição de novas alternativas para a questão, com a opção do professor defini-la como a resposta correta ou incorreta.

Figura 21 – Tela para a criação de uma nova competição, onde deve ser esco-lhido o título e adicionada as questões criadas previamente.

A competição só poderá ser visualizada pelos alunos quando o professor decidir iniciá-la. Só a partir desse momento, eles poderão começar a resolver as questões. Apesar de haver um tempo específico para responder cada pergunta, o professor pode, a qualquer momento, “fechar” a competição, e as questões que não forem respondidas à tempo serão tratadas como respostas erradas. O professor pode visualizar todas as competições já criadas por eles, sejam elas encerradas, em andamento ou abertas (Figura 23).

Capítulo 5. Gamimpíada 37

Figura 22 – Tela para criação das equipes participantes. Com campos para de-cidir quem será o capitão, escolher a classe desse aluno e adicionar novos alunos ao time.

Figura 23 – Tela de visualização das competições, onde elas são listadas à es-querda e com as ações disponíveis para cada competição à direita.

Capítulo 5. Gamimpíada 38

5.1.2

Fase de Execução

Os alunos, para poderem participar das competições, devem ser adicionados à plataforma pelo professor, pois só assim entrarão na lista de indivíduos elegíveis a competir. Depois de inseridos em competições, os estudantes podem ver aquelas que ainda não começaram e as que estão “abertas”. Os alunos podem entrar naquelas que já foram iniciadas, sendo redirecionados para os formulários de perguntas disponibilizados pelo professor.

Nesse momento, o aluno poderá utilizar suas habilidades, ou apenas responder as questões de forma direta. Pode-se ver os botões das habilidades na Figura 18, onde há uma indicação de quantas habilidades ainda podem ser usadas durante a etapa em que ele se encontra.

Além de acompanhar o andamento da competição enquanto ela ainda está ocorrendo, outra forma utilizada para estimular os alunos foi o uso de conquistas, popularmente conhecido na área de jogos como achievements. Por exemplo, caso o aluno acerte todas as questões de uma competição, ele ganha a conquista “MVP”(Most Valuable Player), indicando que ele foi o melhor (ou um dos melhores) daquele evento. Os alunos podem visualizar os achievements que já possuem e os que ainda não conquistaram (Figura 24).

Figura 24 – Exemplos de conquistas

O aluno pode avaliar o seu desempenho de duas formas diferentes: por competição e por área de conhecimento. Ao analisar o seu desempenho por competição, o aluno consegue visualizar quantas questões acertou em cada uma das competições que ele participou

Capítulo 5. Gamimpíada 39

(Figura 25). Para visualizar o seu desempenho por área de conhecimento - informação incluída em cada questão pelo professor, no momento da criação dos enunciados - o aluno escolhe determinada área e pode acompanhar o seu progresso naquele tópico durante todo o período letivo. Nessa mesma tela, o estudante pode ver quais questões acertou e errou, podendo conferir o gabarito de cada questão, garantindo que ele saia da competição sabendo seus pontos fracos em cada disciplina, e podendo estudar através da própria plataforma. O gabarito é mostrado em forma de “árvore”, no qual, cada botão representa uma questão e, quando clicado, mostra qual opção o estudante marcou e qual seria a correta. Essa ferramenta é vista na Figura 26.

Figura 25 – Resultado mostrado ao aluno, à esquerda temos a lista de áreas de conhecimento e à direita a quantidade de acertos versus a quanti-dade total de questões da área.

5.1.3

Avaliação dos estudantes

Após a finalização de cada competição, um relatório é gerado, informando ao professor a quantidade de acertos de cada aluno em relação a quantidade total de questões, como é mostrado na Figura 27.

Isso permite que o professor veja, de forma mais clara, como toda a sala está se saindo em determinada disciplina: se apenas alguns alunos obtiveram baixo desempenho ou se a turma no geral não conseguiu um resultado satisfatório. Esse tipo de percepção pode ajudar o docente a realizar uma autoavaliação em relação ao seu processo educacional.

Como forma maior de estímulo, o docente pode utilizar o sistema como parte do método avaliativo da disciplina, já que, o aluno acaba ganhando muito mais tempo para estudar, caso perceba que não se dedicou suficiente até o momento, visto que o feedback

Capítulo 5. Gamimpíada 40

Figura 26 – Gabarito mostrado ao aluno, à esquerda as questões destacadas em verde representam acertos e à direita o enunciado selecionado, a alternativa selecionada pelo aluno, e a alternativa que seria a correta.

da ferramenta é dado quase de forma instantânea.

5.2

Desenvolvimento

O desenvolvimento do projeto foi feito visando a sua utilização como uma plataforma web, já que o objetivo é poder utilizar essa ferramenta em qualquer dispositivo disponível com acesso à internet.

Objetivando a implantação de características motivacionais no sistema, realizou-se um estudo para identificar os principais elementos que deveriam estar prerealizou-sentes na implementação, assim como a forma que seriam utilizados.

Depois, baseada na proposta de implementação e nas ferramentas estudadas, fez-se a implementação do sistema e fez-seu respectivo deploy na internet, no endereço web

gamimpiada.herokuapp.com, garantindo que qualquer um com acesso à internet já consiga

Capítulo 5. Gamimpíada 41

Figura 27 – Resultado mostrado ao professor

5.3

Tecnologias utilizadas

O sistema foi projetado como uma plataforma web, pois a ideia é que esse software possa ser utilizado em qualquer computador com acesso a internet. A linguagem de programação utilizada de forma majoritária é o Ruby. Além dela, também utilizou-se JavaScript e as linguagens de formatação HTML e CSS.

Algumas outras ferramentas utilizadas para o seu desenvolvimento foram bibliotecas e frameworks, como Ruby on Rails e o Phaser. O Ruby on Rails é um framework que provê estruturas padrões para o banco de dados, os serviços web e as próprias páginas web. Sendo assim, todo o “esqueleto” do sistema foi feito através desse framework. Já o Phaser é uma biblioteca feita em JavaScript, utilizada para facilitar a criação de jogos online. No nosso caso, ela foi utilizada para criar a tela na qual os alunos poderão acompanhar sua pontuação na competição.

42

6 Experimentos e Resultados

Este capítulo apresenta a metodologia abordada para a experimentação do modelo descrito no capítulo anterior, com o sistema da Gamimpíada sendo executado em um cenário real, assim como os resultados obtidos com os experimentos.

6.1

Metodologia Experimental

Para a realização dos testes, escolhemos utilizar o sistema web da Gamimpíada em sala de aula com duas turmas do curso de Bacharelado em Tecnologia da Informação. O experimento consistiu na criação e aplicação de uma competição para cada turma, com o número aproximado de 20 participantes em cada iteração.

6.1.1

Cenários

Em ambos os experimentos realizados, foram utilizadas questões avaliativas - sendo cinco questões para a etapa em grupo, e cinco questões para a etapa individual da competição - onde o assunto das mesmas correspondiam a tópicos da disciplina atual na qual o experimento estava sendo realizado.

O número de habilidades disponíveis para os jogadores ficou definido de modo que cada classe possuísse uma chance de usar sua habilidade por etapa, com a exceção do Guerreiro o qual não possui habilidade ativa. Exemplificando, o Mago poderia utilizar a sua magia de clarividência uma única vez quando estivesse na fase de grupos, e apenas mais uma vez ao adentrar na fase individual.

6.1.2

Tempo de Duração

Em relação ao tempo de duração da experimentação, em cada turma foi disponibi-lizado o equivalente a dois períodos de cinquenta minutos cada. Desse tempo, cinquenta e cinco minutos serviram para a competição em si, onde: as questões das etapas indivi-duais contavam com o tempo limite de seis minutos para serem respondidas; enquanto as questões relacionadas às etapas de grupo, por se utilizar de esforço coletivo, ficaram definidas com um tempo menor de cinco minutos. Já os quarenta e cinco minutos restantes foram designados para: estruturar a competição em sala, prover tempo para os alunos responderem o questionário de avaliação da Gamimpíada, e fazer uma breve discussão com a turma sobre o modelo utilizado.

Capítulo 6. Experimentos e Resultados 43

6.1.3

Aplicação

Em sala, a primeira ação realizada foi a de apresentar o sistema web da Gamimpíada para os alunos, explicando sobre as funcionalidades e a gamificação existente. Em seguida, a turma foi dividida em grupos de cinco alunos, um capitão foi votado para cada uma dessas equipes, e cada aluno escolheu a sua classe para a competição. A partir daí, a competição começou, com a tela do placar sendo projetada no quadro por um retroprojetor. Inicialmente, os alunos se posicionaram em volta do computador do seu capitão para a etapa de grupo, e, posteriormente, cada aluno sentou na frente do seu próprio computador para a etapa individual. Ao término das atividades, um link disponibilizado na página final da competição levou os alunos a um questionário para a avaliação da experiência deles com o sistema baseado no modelo gamificado.

6.2

Resultados

A experimentação do modelo em um cenário real tinha como intuito responder algumas perguntas relacionadas à influência da gamificação sobre o engajamento do aluno em sala de aula. As perguntas feitas foram as seguintes:

1. Quão divertido foi utilizar o modelo da Gamimpíada ao invés de uma avaliação tradicional?

2. O quanto este tipo de avaliação influenciaria no seu engajamento em sala de aula? 3. O quanto você acredita que esse tipo de avaliação influenciaria no seu desempenho

nas disciplinas?

4. Você teria preferência por esse tipo de avaliação, ao invés das avaliações tradicionais? 5. Quais as características que lhe fariam querer utilizar esse modelo novamente?

Abaixo podemos ver detalhadamente as respostas obtidas.

Quão divertido foi utilizar o modelo da Gamimpíada ao invés de uma avaliação tradicional?

Nota qualitativa Muito chato Chato Indiferente Divertido Muito divertido

Nota em valor 1 2 3 4 5

Nº de respostas Niguém 1 pessoa 2 pessoas 8 pessoas 37 pessoas

Tabela 3 – Imersão da Gamimpíada

Com esse questionamento, podemos perceber a aceitação dos alunos pelo novo modelo de avaliação. Onde mais de 93% dos alunos que testaram o sistema disseram que a

Capítulo 6. Experimentos e Resultados 44

experiência foi “divertida” ou “muito divertida”, enquanto 4.2% se disseram indiferentes, e apenas 2.1% acreditou ter sido “chato”.

O quanto este tipo de avaliação influenciaria no seu engajamento em sala de aula?

Nota

qualitativa Desencorajariamuito Desencorajaria Nãoinfluenciaria Influenciariapositivamente Influenciariamuito positivamente Nota

em valor 1 2 3 4 5

Nº de

respostas Ninguém 1 pessoa 5 pessoas 16 pessoas 26 pessoas

Tabela 4 – Engajamento na Disciplina

Aqui vemos que mais de 87% dos alunos afirmaram que o modelo de avaliação gamificado “influenciaria positivamente”, ou “muito positivamente”, o seu engajamento com as disciplinas. Isso também pode ser corroborado com o comportamento observado durante os experimentos, quando os alunos estavam imersos na competição - tentando acertar o maior número de questões para ficar na frente do placar projetado pelo retropro-jetor. Já 10.4% acreditam que o novo modelo não teria influência, e 2.1% afirmou ficar “desencorajado” pela mudança.

O quanto você acredita que esse tipo de avaliação influenciaria no seu desempenho nas disciplinas?

Nota

qualitativa Influenciariamuito negativamente

Influenciaria

negativamente Nãoinfluenciaria Influenciariapositivamente Influenciariamuito positivamente Nota

em valor 1 2 3 4 5

Nº de

respostas Ninguém 1 pessoa 8 pessoas 17 pessoas 22 pessoas

Tabela 5 – Desempenho na Disciplina

Aqui podemos ver que 2.1% diz sofrer uma influência negativa pelo uso do novo modelo, enquanto 16.7% não vêem como isso os afetaria. Já 81.3% dos alunos acreditam que seriam levados a um melhor desempenho dentro da sala de aula, com o novo modelo “influenciando positivamente”, ou “muito positivamente”, elevando suas notas e melhorando

seu comportamento dentro do curso.

Você teria preferência por esse tipo de avaliação, ao invés das avaliações tradicionais?

Capítulo 6. Experimentos e Resultados 45

Resposta Não Sim Ambas

Quantidade 4 33 11

Tabela 6 – Preferência por estilo de avaliação

Ao ser perguntado sobre a preferência dos alunos, obtivemos um resultado de 8.3% afirmando a preferência pelas avaliações tradicionais. Em contrapartida, 68.8% afirmaram que aceitariam o novo modelo como a avaliação padrão para as disciplinas, e 22.9% acreditam que a utilização do método tradicional junto do modelo gamificado seria o ideal.

Quais as características que lhe fariam querer utilizar esse modelo no-vamente?

Res-postas Classesde per- sona-gens Habili-dades de classe Árvore de habi-lidades Placar proje-tado na tela

Con-quistas Com-petição entre equipes Colabo-ração na equipe Outro Quan-tidade 31 33 14 27 22 35 38 2

Tabela 7 – Elementos de Gamificação

Aqui o intuito foi saber quais os elementos de gamificação que se sobressaíram, chamando mais a atenção dos alunos, para serem selecionados como os pontos princi-pais para outros sistemas baseados neste modelo. Por isso, aqui, diferente dos outros questionamentos, era permitido ao aluno escolher quantas alternativas achasse necessário.

Selecionadas por mais da metade dos alunos presentes na experimentação, podemos identificar cinco características da Gamimpíada que causaram a maior imersão dos partici-pantes: Colaboração na equipe (79.2%); Competição entre equipes (72.9%); Habilidades de classe (68.8%); Classes de Personagem (64.6%); e o Placar projetado na tela (56.3%).

Sugestões e críticas

A última seção do questionário estava aberta para qualquer sugestão ou crítica sobre o modelo avaliativo proposto. Foram sugeridos melhorias da interface de usuário, novos elementos de gamificação, e novos balanceamentos para as classes e suas habilidades. No geral as críticas foram positivas, elogiando o modelo e o seu potencial, com uma ressalva para a exibição do placar no videoprojetor - onde os alunos com menor pontuação podem se sentir desmotivados ao serem expostos muito atrás dos seus colegas.

46

7 Conclusões

Este trabalho mostrou que, ao longo do tempo, novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas para auxiliar as mais diversas áreas, inclusive na educação. Muitas dessas tecnologias têm feito sucesso nas instituições de ensino de outros países, mas o método de ensino tradicional ainda é o principal meio de ensino no Brasil.

Dentre vários trabalhos relacionados, com sistemas gamificados sendo utilizados para ajudar no engajamento das mais diversas áreas, foram mostrados os principais sistemas de sucesso que contribuíram para a popularização da gamificação dentro da área da educação.

O principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de avaliação gamifi-cado que pudesse ser utilizado em qualquer disciplina, de qualquer nível de educação - seja ele básico, médio ou superior. Com o uso da gamificação nesse modelo visando gerar um maior engajamento dos alunos com as disciplinas, com o intuito de melhorar o desempenho desses alunos e diminuir o índice de evasão nos cursos de ensino superior.

Para mostrar o potencial de eficácia desse modelo, foi desenvolvido um sistema web, chamado Gamimpíada, com elementos chaves da gamificação, o qual foi posto à prova por meio de duas experimentações com cursos da grade de Bacharelado em Tecnologia da Informação. Através dos resultados obtidos e do comportamento observado dos usuários, durante a experimentação, fomos capazes de identificar a aceitação do modelo pela grande maioria dos participantes. Podemos dizer que o modelo causou uma influência positiva no engajamento do aluno com a avaliação acadêmica, na maioria dos participantes. A utilização dos conceitos de olímpiadas científicas e gamificação, unidas, aumentaram o nível de engajamento dos alunos com a disciplina - e até podemos inferir que esses alunos se preparariam melhor para responder futuras avaliações nesse modelo. Com esse novo comportamento perante aos estudos, podemos prever alunos conseguindo melhores resultados nos seus cursos, reduzindo assim a sua frustração acadêmica e, consequentemente, reduzindo a evasão do ensino superior por esses estudantes. Levando esse modelo para o ensino fundamental e médio, poderíamos influenciar positivamente na construção da base do aprendizado desses jovens. Ainda assim, foram feitos vários apontamentos para a melhoria da Gamimpíada (como um novo balanceamento para os efeitos e usos das habilidades; novas classes de personagem; novos recursos de colaboração; etc), e notamos a existência de pessoas com relutância em aceitar a ferramenta - como visto nas avaliações negativas, na seção de Resultados - nos fazendo repensar se esse modelo seria o ideal para todos os perfis de usuários. Pois, esse tipo de avaliação também pode acabar afastando um ou mais grupos de alunos, causando resultados inversos aos esperados para esses

Capítulo 7. Conclusões 47

indivíduos.

A partir deste modelo, podemos inferir que a gamificação também pode fazer sucesso nas salas de aula brasileiras, mas nos resta ainda analisar os casos dos alunos que não se sentiram engajados com a ferramenta testada. Em termos de trabalhos futuros, podemos começar por entrevistas com os usuários que responderam o questionário negativamente, para a identificação de oportunidades de melhoria no modelo proposto. Além disso, é interessante realizar o experimento com turmas de diferentes áreas, como biomédicas e humanas, implementando um log de atividades para as competições com o objetivo de realizar análises comparativas entre diferentes perfis de usuários - incluindo os alunos de exatas que já experimentaram o modelo - podendo incluir também experimentos com usuários de diferentes idades, e diferentes graus de escolaridade. Baseado no feedback já recebido, um dos pontos a ser pensado é a alteração do placar em tempo real projetado na sala - repensando no estilo de exibição de modo a não expor de maneira evidente os alunos que não estão se saindo tão bem na avaliação. A interface criada ainda necessita de modificações para melhor atender as necessidades do usuário, com um retorno mais visual das ações realizadas (como a habilidade do arqueiro, a qual se mostrou confusa para alguns alunos que não perceberam que a habilidade já estava ativa após clicar no seu ícone). Adicionalmente, outros elementos gamificados do modelo podem ser ainda melhor desenvolvidos, adicionando mais camadas de complexidade e estratégia às características competitivas e colaborativas das avaliações. Criando novas classes, novas regras para as etapas em grupo e individuais, novas habilidades e elementos de comunicação podem ser criados. Além da possibilidade de integrar a Gamimpíada aos próprios sistemas das instituições de ensino, como com o SIGAA, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, por exemplo.

Ainda sobre trabalhos futuros, o desenvolvimento de novos modelos baseados em olimpíadas científicas e gamificação serviriam para futuras análises comparativas com a Gamimpíada, com o intuito de manter o trabalho em constante evolução. Adicionalmente, pensando na expansão do modelo para uma visão maior, que acompanhe o aluno pela sua jornada acadêmica, a Gamimpíada pode ser utilizada como o módulo avaliativo integrado a uma série de outros módulos, que também tenham o foco de aumentar o engajamento do aluno na sala de aula. Podendo levar o conceito de classes, níveis e recompensas para um novo patamar, dando ao aluno um sentimento de progressão à medida em que ele avance pelas várias etapas da sua vida dentro das suas instituições de ensino.