INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO
MESTRADO PROFISSIONALIZANTE EM ENSINO DE FÍSICA
EDSON CARLOS JUSTO JÚNIOR
UM GUIA DIDÁTICO PARA O CONTEÚDO
DE GRANDEZAS E MEDIDAS VIA
GAMIFICAÇÃO
Cariacica 2017
EDSON CARLOS JUSTO JÚNIOR
UM GUIA DIDÁTICO PARA O CONTEÚDO
DE GRANDEZAS E MEDIDAS VIA
GAMIFICAÇÃO
Trabalho de Dissertação apresentado à Coordenado-ria do Mestrado Profissionalizante em Ensino de Fí-sica do Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Espírito Santo, como requisito par-cial para obtenção do título de Mestre Profissional em Ensino de Física.
Orientador:
Filipe Leôncio Braga
Cariacica 2017
(Biblioteca do Campus Cariacica do Instituto Federal do Espírito Santo)
J96g Justo Júnior, Edson Carlos
Um guia didático para o conteúdo de grandezas e medidas via gamificação / Edson Carlos Justo Júnior – 2017.
88 f. : il.; 30 cm
Orientador: Filipe Leôncio Braga
Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de Pós-graduação em Ensino de Física, 2017.
1. Ensino de física. 2. Material didático. 3. Gamificação. I. Braga, Filipe Leôncio. II. Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Cariacica. III. Sociedade Brasileira de Física. IV. Título.
Dedico à Deus pois sem ele eu não teria forças para essa longa jornada, a meus professores, colegas e aos meus familiares que me ajudaram na conclusão da dissertação.
Agradecimentos
Ao ser superior que se mostra nas diversas manifestações da natureza, por tê-la feito tão perfeita e infinita.
Aos meus pais, Edson Carlos Justo e Nuzeneti Furtado Miranda, pelo ininterrupto apoio dado em todos os momentos da minha vida, principalmente a partir da preocupação em prover e incentivar da melhor forma os meus estudos.
Aos meus avós, José Justo Neto e Maria Carmen Martins, minha irmã Aline Carmen Justo, e a minha companheira Elida Francisco Soares, pelo companheirismo e momentos de distração. Ao meu orientador Filipe Leôncio Braga que, além de guiar meu caminho acadêmico durante essa jornada, foi, acima de tudo, amigo, quase irmão.
Aos meus amigos, pela compreensão da necessidade da minha ausência em alguns momentos os quais me dediquei a este trabalho e pela força que sempre me deram para que ele fosse concluído com êxito.
Aos membros e professores do Programa de Pós-graduação em Ensino de Física do Instituto Federal do Espirito Santo, pela presteza e conhecimentos compartilhados.
A Escola Estadual de ensino fundamental e médio Henrique Coutinho, pelo apoio prestado à minha formação e desenvolvimento profissional.
RESUMO
Várias pesquisas na área de educação têm mostrado a ineficiência dos livros didáticos como material motivador para o ensino de física no ensino médio. A partir dos apontamentos dos estudantes em relação a esse aspecto, foi proposta a elaboração de um material instrucional em formato de um jogo de tabuleiro, sendo este também uma unidade de aprendizagem po-tencialmente significativa a partir do uso da dinâmica de jogos. Partindo-se dos pressupostos da gamificação, aliadas às premissas da Teoria da Aprendizagem Significativa, foi feita uma intervenção a fim de tornar o aprendizado da física mais motivador e incentivador por meio da tomada de consciência do aprendiz em relação ao próprio processo de aprendizagem. Para va-lidar essa proposição, estudantes de uma escola estadual de ensino médio do interior do estado do Espirito Santo da rede pública de ensino, foram submetidos à participação de uma pesquisa acerca da eficiência desse material. A aplicação de testes objetivos indicou um ganho efetivo de conhecimento em relação ao status prévio dos alunos quanto à conteúdo ministrado (grandezas físicas e unidades de medidas). Da mesma forma os relatos dos jogadores (discentes) durante a aplicação do jogo revelaram que o memso pode ser bastante válido.
ABSTRACT
Several researches in the area of education have shown the textbooks inefficiency as a motiva-ting material for the teaching of physics in high school. From the students notes in relation to this aspect, we proposed an instructional material as board game, being also a learning unit po-tentially significant from the perspective of dynamical games. Starting from the assumptions of gamification, allied to the premises of Significant Learning Theory, a mediation was performed in order to make physics learning more motivating and encouraging. We intend to focus the learner apprehension the learning process itself. To validate this methodology, students from a public state high school in the none metropolitan region of Espirito Santo state were submitted to the participation of a research on the efficiency of this material. The application of multi-ple choices exam indicated the growth of the learning in relation the topic (physics quantities and metrics units). As well as also reported by the players (students) during the gameplay it is possible to reveal the validity of it.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1– Figura que relaciona a relação entre as zonas de desenvolvimento pro-ximal. . . 27 Figura 2– Diagrama de fase associada à teoria do flow com relação à grau de
dificuldade da atividade e habilidade do indivíduos. . . 32 Figura 3– Fotos da escola de aplicação do produto área externa. . . 33 Figura 4– Fotos da escola de aplicação do produto parte externa. . . 34 Figura 5– Fotos da escola de aplicação do produto parte interna salas de aula. . . 34 Figura 6– Fotos da escola de aplicação do produto parte interna vista 2. . . 35 Figura 7– Gráfico apresentando o percentual de acertos por questões do
ques-tionário pré intervenção acerca de conceitos de unidades de medida, aplicados em um grupo de 30 alunos de nível médio, de faixa etária média de 17 anos, do ensino regular em período noturno em uma es-cola pública estadual do Espírito Santo. . . 38 Figura 8– Gráfico apresentando o percentual de acertos por questões do
ques-tionário pós intervenção acerca de conceitos de unidades de medida, aplicados em um grupo de 30 alunos de nível médio, de faixa etária média de 17 anos, do ensino regular em período noturno em uma es-cola pública estadual do Espírito Santo. . . 39
LISTA DE ABREVIATURAS
Cap. - Capítulo kg - Quilograma hg - Hectograma dam - Decagrama g -Grama dg - Decigrama cg - Centigrama mg - Miligrama kl - Quilolitro hl - Hectolitro dal - Decalitro l - litro dl - Decilitro cl - Centilitro ml - Mililitro km - Quilometro hm - Hectometro dam - Decâmetro m - metro dm - Decímetro cm - Centímetro mm - Milimetro M - MassaL - Comprimento T - Tempo s - Segundos Ton. - Tonelada oC - Graus Celsius v - Velocidade
LISTA DE SIGLAS
Ifes – Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Espírito Santo SI – Sistema internacional de unidade e medidas
MKS – Metro, Quilograma, Segundos CGS – Centímetro, Grama, Segundos
LMT– M = dimensão de massa, L = dimensão de comprimento, T = dimensão de tempo PCNEM – Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio
ZDP – Zona de Desenvolvimento Proximal ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO . . . 14 2 OBJETIVO . . . 16 2.1 OBJETIVOGERAL . . . 16 2.2 OBJETIVOSESPECÍFICOS . . . 16 3 REFERENCIAL TEÓRICO . . . 173.1 REVISÃOCONCEITUAL DEUNIDADES DE MEDIDA . . . 17
3.2 PRESSUPOSTOSTEÓRICOS PARA REALIZAÇÃO DA PESQUISA . . . 21
4 METODOLOGIA . . . 33
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES . . . 37
5.1 RELATO DAAPLICAÇÃO DO PRODUTO . . . 37
5.2 DISCUSSÕES . . . 37
6 CONCLUSÃO . . . 45
REFERÊNCIAS . . . 47
14
1
INTRODUÇÃO
Quando assume-se o compromisso coletivo de ensinar, assume-se um compromisso social le-vando ao pressuposto da responsabilidade, da cautela e da igualdade, dos quais jamais poderiam ser lembrados pela última vez na promessa de formatura. Desse modo, a contínua busca por novos resultados que melhorem as práticas de ensino levam a uma estratégia interessante em discutir a educação, realizar inéditas práticas e metodologias e preparar uma aprendizagem cada vez mais eficiente. Contudo, destinado àqueles em que certa avaliação detalhada de novas prá-ticas de suas turmas, junto a uma visão detalhada em função ao próprio exercício educacional, ainda que sustentado por teorias em que o maior aprendizado em relação às práticas de ensino estão na sala de aula é uma das restritas ocasiões passadas em um espaço único e inesperado que nascem inquietações e, como resultado, reflexões que levam a inéditas metodologias, como a demonstrada neste trabalho (GOWIN, 1981).
No papel de docente/pesquisador, a começar de meu tempo de aprendiz sentia-me incomodado com a forma da redação dos livros didáticos e de outros recursos educacionais. Incomodo este que se firmou de maneira importante a partir do instante que assumi minha função de educador. O interesse em elaborar novos produtos mais significativos ao alunos levou-me a ir em busca de teorias fundamentadas e que, aliadas à minha formação acadêmica e “tempo de sala de aula”, surgiu a ideia de elaborar materiais que subsidiassem aos aprendizes no sentido de estimular a busca pelo próprio aprendizado. Almejou-se então criar um produto pelo qual o estudante possa estudar autonomamente (ALARCÃO, 2010) ou brincando de forma a compreender o que se está estudando e que isso não fosse tedioso(CATANI, 1997).
A influência das recentes descobertas da neurociência e da metacognição (RIBEIRO, 2003), as quais estão estreitando cada vez mais a sua relação com a área educacional, fez surgir o sonho de que pudessem oferecer alternativas também para a produção de produtos instrucionais. A união das duas propostas se viu viável a partir do uso de jogos (SILVA et al., 2014). Dessa forma, o propósito do trabalho realizado consiste em produzir um material baseado nos fundamentos da neurociência e metacognição, no objetivo de certificar a possibilidade de que podem pro-piciar o protagonismo do estudante com o entendimento em função aos próprios processos de aprendizagem e a independência nos estudos a partir da motivação que a proposta pode oferecer. A partir da assimilação do estudo executado, é provável exprimir a problemática do estudo
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pretendido como sendo a carência de recurso educacional em física que permita um acesso independente ao conhecimento formal culturalmente construído. Para tanto, escolheu-se um tema frequentemente tratado no primeiro semestre do 1oano do ensino médio para confeccionar o material proposto. Dessa maneira, mais exclusivamente, o problema analisado na dissertação pode ser formulado da seguinte forma: “Um aparato instrucional construído com princípio na mecânica dos jogos pode proporcionar uma experiência de conhecimento capaz de ajudar um acesso independente, motivador e eficiente no ensino de física”(ALVES, 2010).
Assim o objetivo geral desse trabalho é criar uma nova metodologia de ensino para o conteúdo “unidade e medida das grandezas”, ou seja um material educacional (jogo) na forma de uma um guia didático de modo a efetivar uma aprendizagem significativa no jogador e que também possa servir como um guia didático para futuras aplicações.
Enquanto os objetivos específicos giram em torno de:
-Confeccionar um jogo de tabuleiro inspirado na estética e dinâmica do jogo “PERFIL DA GROW” que aborda o conteúdo “unidades de medida das grandezas”, e que também seja capaz de ser utilizado como material didático para futuras aplicações.
-Confeccionar o um guia didático prático baseadas no uso do jogo criado, acessível aos docentes para que implementem o uso do mesmo como material complementar.
- Aplicar o guia didático, coletar dados e analisar o processo de aprendizagem dos estudantes envolvidos, quanto ao aprendizado significativo dos mesmos. Por meio da aplicação de questi-onários pré e pós-aplicação da prática de ensino para analisar o aprendizado dos alunos.
Com vistas a alcançar o propósito alegado, foram realizadas algumas etapas as quais foram relatadas nesse trabalho, dividido em seis capítulos. A princípio, almeja-se esclarecer a proble-mática em que se insira o problema de pesquisa, tal como especificar as motivações que levaram a ela.
O capítulo 2, inicialmente far-se-á uma pequena discussão em torno das teorias de aprendiza-gem e da importância das diferentes concepções acerca do processo de ensino e aprendizaaprendiza-gem. Logo após, referir-se-á o porquê de ter- se decidido apreciar o problema de pesquisa sob a ponto de vista da Teoria da Aprendizagem Significativa, tal como serão descritos os conceitos importantes dessa teoria no estudo da matéria aqui apresentada. Em uma segunda parte, serão apresentados os pressupostos da teoria da gamificação, a qual embasa a sistematização usada a fim de gerar a proposição didática.
A metodologia do trabalho será apresentado no capítulo 3. A sistematização de cada etapa do processo de análise será apresentada no capítulo 4. Resultados e discussões no capítulo 5. E a conclusão no capítulo 6. Estando em anexo o produto em forma de um guia didático ao qual poderá ser impresso e utilizado.
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2
OBJETIVO
2.1
O
BJETIVO
G
ERAL
Criar uma nova metodologia de ensino para o conteúdo “unidade e medida das grandezas”, ou seja um material educacional (jogo) na forma de uma um guia didático de modo a efetivar uma aprendizagem significativa no jogador e que também possa servir como um guia didático para futuras aplicações.
Todo o jogo será embasado no uso de gamification uma vez que a utilização da mesma tem-se mostrado efetiva em uso de aspectos que se diz respeito a disposição em aprender e fixação cognitiva de informações.
2.2
O
BJETIVOS
E
SPECÍFICOS
-Confeccionar um jogo de tabuleiro inspirado na estética e dinâmica do jogo “PERFIL DA GROW” que aborda o conteúdo “unidades de medida das grandezas”, e que também seja capaz de ser utilizado como material didático para futuras aplicações.
-Confeccionar o um guia didático prático baseadas no uso do jogo criado, acessível aos docentes para que implementem o uso do mesmo como material complementar.
- Aplicar o guia didático, coletar dados e analisar o processo de aprendizagem dos estudantes envolvidos, quanto ao aprendizado significativo dos mesmos. Por meio da aplicação de questi-onários pré e pós-aplicação da prática de ensino para analisar o aprendizado dos alunos.
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3
REFERENCIAL TEÓRICO
3.1
R
EVISÃO
C
ONCEITUAL DE
U
NIDADES DE
M
EDIDA
Tudo aquilo que pode ser medido ou calculado em física recebe o nome de grandeza física, quando trabalhadas a nível médio dividimos o conteúdo de grandeza em vetorial e escalar. A grandeza vetorial depende de uma orientação de direção e sentido e seu módulo, enquanto a grandeza escalar depende somente do módulo, sem necessidade de orientação.
Como definir o ato de mensurar uma grandeza? Tal processo está relacionado a quantas vezes uma “coisa” pode ser maior/menor que outra. Quando for possível a representação numérica de tal proporcionalidade teremos uma medida para uma dada grandeza.
O metro é dentro do Sistema Métrico Decimal, a unidade de medir a grandeza comprimento foi denominada metro e definida como “a décima milionésima parte da quarta parte do meridiano terrestre” (dividiu-se o comprimento do meridiano por 40000000). Para materializar o metro, construiu-se uma barra de platina de secção retangular, com 25, 3 mm de espessura e com 1m de comprimento de lado a lado. Essa medida materializada, datada de 1799, conhecida como o “metro do arquivo” não é mais utilizada como padrão internacional desde a nova definição do metro feita em 1983 pela 17aConferência Geral de Pesos e Medidas realizada na França. (DIAS, 1998).
O litro é a unidade de medir a grandeza volume, no Sistema Métrico Decimal, foi chamada de litro e definida como “o volume de um decímetro cúbico”. O litro permanece como uma das unidades em uso com o Sistema Internacional (SI), entretanto recomenda-se a utilização da nova unidade de volume definida como o metro cúbico.
O Quilograma é definido para medir a grandeza massa, o quilograma passou a ser a “massa de um decímetro cúbico de água na temperatura de maior massa específica, ou seja, a 4, 44oC”. Para materializá-lo foi construído um cilindro de platina iridiada, com diâmetro e altura iguais a 39 milímetros.
Uma convenção em 1875, chamada de convenção do metro, com objetivo de incluir países ao novo sistema métrico decimal, aderiu muitos países a esse sistema inclusive o Brasil, mas foi somente em 1960 que houve a formulação de um sistema mais preciso o SI, e adotado no Brasil
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em 1962 (DIAS, 1998).
O SI estabelece que cada grandeza deve conter apenas uma unidade de medida, a grandeza fundamental. Analisaremos dois sistemas de medidas o (Metro, Quilograma, Segundos – MKS ) e o (Centímetro, Grama, Segundos – CGS), para entendermos como funcionam esses sistemas temos que falar antes de analise dimensional.
A análise dimensional é um procedimento físico que relaciona as grandezas físicas de modo a minimizar a memorização de fórmulas ou equações, de modo a adota-las como grandezas algébricas, adicionando ou subtraindo grandezas nas equações quando elas possuem mesma dimensão.
Existe um teorema que explica a análise dimensional física, o Teorema Bridgman (BRIDGMAN, 1922)1, que afirma que as únicas funções que podem ter argumentos dimensionais são produtos de potências das grandezas de base de um determinado sistema de unidade: [v]= M0×L1×T−1 Onde:
M= dimensão de massa, L= dimensão de comprimento, T = dimensão de tempo.
Vamos começar com o sistema MKS que é do tipo LMT cujas unidades base são: metro (M), quilograma (kg), segundo (s), sendo que esse sistema deu origem ao sistema internacional de unidades o SI.
Já o sistema CGS proposto por Gauss, é do mesmo tipo, LMT, cujas unidades base são o cen-tímetro (C), o grama (G), e o segundo (S), sendo esse sistema adotado em 1881 no congresso internacional de eletricidade. Esse sistema é um sistema primordial e que precedeu o SI, muito utilizada para facilitar os cálculos em eletromagnetismo e astronomia (DIAS, 1998).
Existe outro sistema de unidades muito utilizado em física, as unidades naturais (TOMILIN, 1999), as quais relacionam uma letra a um detrminado valor numérico, tornando-o uma cons-tante, exemplo: a velocidade da luz no vácuo é representada pela letra “c”. Outro sistema também muito trabalhado é o sistema Gaussiano (JACKSON, 1975).
De acordo com (PARâMETROS. . ., 2017)
Reconhecer e saber utilizar corretamente símbolos, códigos e nomenclaturas de grandezas da Física, por exemplo, nas informações em embalagens de pro-dutos, reconhecer símbolos de massa ou volume; nas previsões climáticas, 1Percy Williams Bridgman (Cambridge, 21 de abril de 1882 – Randolph, 20 de agosto de 1961) foi um físico
estadunidense que recebeu em 1946 o Nobel de Física, ”pela invenção de equipamentos de alta pressão e pelas descobertas no campo da Física de Altas Pressões”.
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identificar temperaturas, pressão, índices pluviométricos; no volume de alto-falantes, reconhecer a intensidade sonora (decibel - dB), em estradas: veloci-dades (m/s, km/h); em aparelhos elétricos, códigos como Watts - W , Voltagem - V ou corrente elétrica (Ampère - A); em tabelas de alimentos: valores calóri-cos.
Conhecer as unidades e as relações entre as unidades de uma mesma grandeza física para fazer traduções entre elas e utilizá-las adequadamente. Por exemplo, identificar que uma caixa de água de 2 metros cúbicos é uma caixa de 2000 litros, ou que uma tonelada é uma unidade mais apropriada para expressar o carregamento de um navio do que um milhão de gramas.
Reconhecer e saber utilizar corretamente, códigos e nomenclaturas de grandezas da Física; o PCNEM, explica de forma clara, o amplo objetivo do ensino das grandezas consistindo em que o aluno possa sair da escola compreendendo para que servem os símbolos das grandezas em física, mas será que há o mesmo aprendizagem significativa? Assunto que abordaremos no próxima seção do capítulo em referência a teoria de aprendizado desse trabalho. Será mesmo que o aluno, saberá quando sair da sala de aula, que por exemplo, amperes e diferente de watts, porque um se trata de um fluxo de corrente por tempo enquanto a outra se trata de uma quantidade de trabalho em determinado tempo? O ensinamento desse conteúdo visando sua importância deve ser de forma mecânica ou de forma significativa? Isso implicará na aplicação do aluno na sua vida cotidiana, principalmente no mercado de trabalho? O que significa o aprendizado de unidade e medida das grandezas no contexto social?
De acordo com (GOMES J. B. A. E ARAUJO, 2017)
O tema grandezas e medidas tem um cunho social muito forte e por isso as crianças, quando vem para a escola, já realizaram algumas experiências mesmo que informais, com medidas, seja em jogos, brincadeiras ou outras atividades do seu dia-a-dia.
No contexto social grandezas e medidas devem ser aprendidas pelo aluno de modo em que não possa só ajuda-lo a passar nos exames, mas que tenha um significado no seu dia a dia, e que é de fundamental importância o resgate dessas informações em que o indivíduo já carrega consigo. Segundo o PCENEM, o aluno deve aprender as relações entre as grandezas de forma significa-tiva, saber por exemplo a equivalência de toneladas em quilogramas e quilogramas em gramas e gramas em miligramas, e assim por diante. Para aprendizagem eficaz, o aluno não pode apren-der essa matéria de forma mecânica e sim de forma significativa. Ou seja buscar locus exato onde se encaixa esse conteúdo no contexto atual.
A nanotecnologia talvez seja um dos assuntos mais comentados dos tempos atuais. Mas o que é nanotecnologia e o que tem a ver com nossa vida e com unidades de medida?
O prefixo nano utilizado para indicar 1 bilionésimo de uma unidade de medida, com o símbolo de (nm) onde 1 nm equivale a 10−9 de 1 metro. Nano é uma palavra de origem grega que
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significa “anão”. Depois da revolução tecnológica da agricultura, da indústria e da microele-trônica, a próxima revolução será a da nanotecnologia, os estudos dos materiais em escala do nanômetro é chamada de nanociência na escala comercial é chamada de nanotecnologia, mas a chave desse estudo está na nano medicina, nano projéteis que atacam células com tumores, mas não atacam células sadias, não são ficções cientifica e sim realidade que está rendendo prêmio Nobel a cientistas que todos os dias utilizam essa ferramenta para tratamentos na área médica. Nessas palavras nota-se que fica mais fácil compreender o que é nanociência, nanotecnologia, nanomedicina. Quando sabe se o significado do prefixo nano.
Para se formar uma grandeza com equivalência maior ou menor a uma unidade de medida do SI, adicionamos um múltiplo ou um submúltiplo, que terá a seguinte equivalência de acordo com as informações trazidas na tabela abaixo citada:
Tabela 1 – Tabela contendo os principais prefixos gregos e seus respectivos valores em base decimal.
Nome Símbolo Fator de multiplicação da unidade
yotta Y 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 zetta Z 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 exa E 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 peta P 1015 = 1 000 000 000 000 000 tera T 1012 = 1 000 000 000 000 giga G 109= 1 000 000 000 mega M 106= 1 000 000 quilo k 103= 1 000 hecto h 102= 100 deca da 10 deci d 10−1 = 0,1 centi c 10−2 = 0,01 mili m 10−3 = 0,001 micro µ 10−6 = 0,000 001 nano n 10−9 = 0,000 000 001 pico p 10−12= 0,000 000 000 001 femto f 10−15= 0,000 000 000 000 001 atto a 10−18= 0,000 000 000 000 000 001 zepto z 10−21= 0,000 000 000 000 000 000 001 yocto y 10−24= 0,000 000 000 000 000 000 000 001 Fonte: Próprio Autor.
21
3.2
P
RESSUPOSTOS
T
EÓRICOS PARA
R
EALIZAÇÃO DA
P
ES
-QUISA
Após sinergia entre psicologia e educação, várias foram as teorias de aprendizagem, as quais levaram vários autores a se dedicarem exclusivamente a seu estudo, em busca de melhor com-preensão da aprendizagem, e a psicologia forneceu subsídios para a pedagogia, com objetivo de melhorar as metodologias de ensino. (VALA; MONTEIRO, 2013)
Cada teoria apresenta um grau de validade mediante uma dada perspectiva, porém o elevado grau de complexidade do meio escolar, tendo em vista a pluralidade das habilidades e capacida-des dos estudantes em uma mesma sala de aula, leva os professores a buscar uma miscelânea de técnicas e teorias de aprendizagem para melhor adaptar suas metodologias de trabalho (CUNHA, 1989).
Agindo dessa forma, o trabalho tem por referência básica a Teoria da Aprendizagem Significa-tiva, com enfoque no atendimento às condições necessárias para a aprendizagem significaSignifica-tiva, utilizando a gamificação como objetivo de atingir o estado de flow, que se refere à teoria do flow este estado de flow é um estado que o indivíduo atinge de modo a ficar mais engajado naquilo em que está fazendo assim essa teoria será mais detalhada logo mais a frente. Incor-porando também aspectos do desenvolvimento cognitivo via conversão de relações sociais em funções mentais, proposto pela teoria do desenvolvimento cognitivo de Lev Vygotsky (DIANA et al., 2014)
Assim, notamos que as teorias utilizadas como facilitadoras da compreensão da construção cog-nitiva e o posicionamento humano (discente) ante as situações a ele expostas podem contribuir na construção de um material (jogo), para melhor compreensão de alguns conceitos de física, li-gando conceitos prévios que podem ser gradativamente ampliados e reconfigurados na estrutura cognitiva.(VIGOTSKI, 2001)
Uma das formas de endossar as proposições apresentadas anteriormente, referentes à execução deste trabalho, seria o reforço do conceito fundamental de aprendizagem que é definida como um processo de mudança de comportamentos obtidos por meio da experiência construída por fatores emocionais, neurológicos, relacionais e ambientais, ou seja, aprender é o resultado da interação entre estruturas mentais e o meio ambiente.
Ausubel considera três tipos de aprendizagem – a cognitiva, a afetiva e a psicomotora: a cog-nitiva é considerada um tipo de aprendizagem armazenada organizadamente no cognitivo do sujeito; a afetiva está relacionada com os sentimentos e representações que o indivíduo cria ao longo da aprendizagem; a psicomotora está relacionada a aspectos musculares, dependendo de treino e prática. Apesar dos três tipos de aprendizagem se relacionarem uns com os outros, Ausubel se interessa pela aprendizagem cognitiva, que é a organização de materiais (conheci-mentos, objetos, jogos) na estrutura cognitiva. Do seu ponto de vista, Ausubel tem interesse
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na organização que o indivíduo possui quanto a determinado assunto, ou seja, seus conheci-mentos prévios, o qual serve de ancoragem para novas informações. Ausubel também destaca que as informações na mente do indivíduo devem ser de forma estruturada, organizada e hierár-quica. Sendo esse sistema de informações chamado de estrutura cognitiva do sujeito, a forma organizada e hierárquica é consequência de suas experiências sensoriais. (MOREIRA, 1999) Para que a aprendizagem significativa ocorra, faz-se necessário que a nova informação interaja com aquela mais relevante que o indivíduo já possui e seja armazenada de forma não literal e não arbitrária, isto é, uma aprendizagem sem imposição ao sujeito.
“Para Ausubel, aprendizagem significativa é um processo por meio do qual uma nova informação se relaciona, de maneira substantiva (literal) e não-arbitrária, a um aspecto relevante da estrutura cognitiva do indivíduo. Isto é, nesse processo a nova informação interage com uma estrutura de conheci-mento específica, a qual Ausubel chama de ‘conceito subsunçor’ ou, simples-mente, ‘subsunçor’, existente na estrutura cognitiva de quem aprende(MOREIRA, 1999)”.
Desse modo, o conhecimento prévio que vai interagir com a nova informação é denominado subsunçor. Assim, a aprendizagem significativa só ocorre quando a nova informação interage com o subsunçor.
“Um ‘subsunçor’ é, portanto, um conceito, uma ideia, uma proposição, já exis-tente na estrutura cognitiva capaz de servir de ‘ancoradouro’ a uma nova infor-mação de modo que esta adquira, assim, significado para o sujeito (i.e., que ela tenha condições de atribuir significados a essa informação)” (MOREIRA, 1999).
O foco deste trabalho é a confecção de um material (jogo) que maximize o atendimento às condições necessárias para a aprendizagem significativa. Segundo Moreira (1999a), para que ocorra aprendizagem significativa, é necessário que:
(a) o aprendiz tenha os subsunçores adequados: a informação precisa ser ancorada em sub-sunçores de maneira que essa ancoragem faça algum sentido para o aluno. Assim, ele precisa conhecer algo que possibilite, de alguma forma, a relação com o que ele quer aprender. Em outras palavras, o aluno precisa ter uma condição cognitiva adequada. (b) o material a ser aprendido seja potencialmente significativo: de acordo com (MOREIRA,
1999), o material potencialmente significativo é aquele que é relacionável ou incorporável à estrutura cognitiva do aprendiz, de maneira não-arbitrária e não-literal.
O material (jogo) desenvolvido neste trabalho, como material potencialmente significativo, deve ser “incorporável” de diversas formas no conhecimento dos alunos. A utilização de uma plata-forma (jogo) que atenda a uma relação maior com aquilo que o sujeito já conhece e valorize o
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discurso dos alunos, fazendo com que eles interajam uns com os outros e com o professor, pode ajudar a relacionar a nova informação com aquela já existente. A possibilidade de explorar re-cursos dentro do próprio material (jogo) que façam parte do cotidiano do aprendiz também deve ser levada em conta, de modo que fique mais claro para o estudante a relação entre o conteúdo e aquilo que já faz parte de sua estrutura cognitiva.
O material (jogo) pode ser potencialmente significativo que atenda a todas as condições do parágrafo anterior, desde que também seja coerente sob os aspectos lógico e conceitual.
Para alcançar a aprendizagem significativa, o aluno deve decidir relacionar o conteúdo dessa proposição aos elementos do seu sistema cognitivo. Isso indica que a aprendizagem significativa é uma decisão do aprendiz, acima de tudo.
A influência do professor e do material é indispensável nessa decisão, de modo que fiquem claras para o aluno a aplicabilidade e a relevância do conteúdo. Outra forma de influência é a minimização da distância entre a proposição mais simples e da proposição mais complexa, estabelecendo pequenos degraus em relação à complexidade, para que o aluno não se sinta perdido e possa relacionar com mais facilidade tais proposições.
O professor também deve discutir estratégias de resolução de determinadas situações problemas que podem auxiliar o aluno a ver lógica e resolver utilizar dessa estratégia por considerá-la eficaz e útil.
Ausubel identifica três tipos de aprendizagem significativa: aprendizagem representacional (tipo mais básico, atribuição de significados a símbolos), aprendizagem de conceitos (também é um tipo de aprendizagem representacional, porém num nível mais complexo, atribuição de significados a termos específicos, conceitos) e aprendizagem proposicional. Esses três tipos de aprendizagem devem serem levados em conta. Abaixo seguem alguns exemplos desses tipos de aprendizagens no uso desse trabalho:(MOREIRA, 2011)
1. Relação da unidade de medida aos seus símbolos convencionais (kg, s, cm, etc.);
2. Aprendizagem de conceitos (unidade de massa do SI, unidade de tempo do SI, submúlti-plo da grandeza de comprimento, etc.);
3. Aprendizagem proposital (utilizada para quantificar massa de um objeto, utilizado para determinar certo intervalo de tempo e para medir certo espaço amostral, etc.).
Desse modo o material (jogo) traz diversos níveis de abordagens de forma organizada e siste-mática para que o indivíduo alcance a aprendizagem proposital de forma significativa.
Ausubel estabelece que o processo de assimilação pode levar a três modos de aprendizagem significativa:
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(a) Quando a nova ideia é mais específica e abarcada por elementos mais gerais já pertencen-tes ao sistema cognitivo do sujeito, a aprendizagem é chamada de subordinada. De forma hierárquica a nova informação está abaixo da ideia ancora do aprendiz.
(b) No caso de a nova ideia ser mais geral, abarcando vários elementos específicos pree-xistentes no sistema cognitivo do aprendiz, a aprendizagem é denominada superorde-nada. De forma hierárquica, a ideia está acima da ideia ancora do aprendiz, abarcando-as, ordenando-as, organizando-as.
(c) Se a nova informação não puder ser abarcada por elementos mais gerais nem puder abar-car elementos específicos já disponíveis na estrutura cognitiva do aprendiz, a aprendiza-gem será combinatória. (MOREIRA, 1999)
O uso desses processos repetidamente desenvolve o processo de subordinação e a integração ao processo de superordenação.
Assim, (MOREIRA, 1999) destaca alguns pontos relacionados à práxis pedagógica:
”(...) o primeiro e mais importante fator cognitivo a ser considerado no pro-cesso instrucional é a estrutura cognitiva do aprendiz no momento da aprendi-zagem (MOREIRA, 1999).”
O educador deve levar em consideração a estrutura conceitual e proposicional da matéria de ensino (aqui, neste trabalho, o conteúdo de unidades e medidas das grandezas físicas), para que os subsunçores sejam preparados para o processo de ancoragem e o educador faça um diagnóstico relacionado ao conteúdo, de modo a preparar um mapa hierárquico do cognitivo do aluno. O professor é o mediador do aluno, ajudando-o a assimilar e construir os conceitos mais importantes para a sua aprendizagem de forma organizada, para que fique cada vez mais claro para seu entendimento.
Como o objetivo deste trabalho é a utilização de um material (jogo) que venha a atingir as condições necessárias para aprendizagem significativa, é importante buscar evidências e avaliar o grau com que esse surta efeito.
”(...) ao se procurar evidências de compreensão significativa, a melhor maneira de evitar a ‘simulação da aprendizagem significativa’ é formular questões e problemas de maneira nova e não familiar que requeira máxima transformação do conhecimento adquirido. Testes de compreensão devem, no mínimo, ser escritos de maneira diferente e apresentados em um contexto distinto, de certa forma, daquele originalmente encontrado no material instrucional. Solução de problemas, sem dúvida, é um método válido e prático de se procurar evidência de aprendizagem significativamente (MOREIRA, 2011)”.
No trecho acima, fica claro que a avaliação final do aprendiz deve conter a modificação, o deslocamento, o ajuste do novo conhecimento, mostrando assim sua extensão em relação ao
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conhecimento prévio do aluno e a maneira como eles podem ser modificados. Ademais, analisar o alto nível de relação com o produto educacional, a fim de mostrar tanto a estabilidade do conhecimento quanto sua clareza.
O desenvolvimento cognitivo, segundo Lev Vygotsky (VIGOTSKI, 2001; VIGOTSKY, 1998), não pode ser compreendido sem relacioná-lo ao contexto histórico, social e cultural em que ocorre. Para Vygotsky, certos processos mentais, como comportamento, linguagem e pensa-mento, originam-se de interações sociais; sendo, assim, o desenvolvimento cognitivo uma con-versão de interações sociais em funções mentais. Esse desenvolvimento aparece duas vezes: primeiro de forma interpessoal (entre pessoas) e segundo de forma intrapessoal (no interior do indivíduo)
A conversão de interações sociais em funções mentais não acontece de modo direto, e sim por mediação de instrumentos e signos, sendo instrumento aquilo que é utilizado para fazer alguma coisa, enquanto signo é o que dá significado a alguma coisa. Sobre os signos existem três tipos: os indicadores que têm uma relação de causa e efeito com aquilo que significam (quilômetro significa espaço, distância, porque é utilizado para representar espaço, distância); signos icô-nicos são os que são imagens ou desenho daquilo que significam (trena, comprimento); signos simbólicos são os que têm relação abstrata com o que significam (letras, números), sendo a linguagem e a matemática um sistema de signos.
O uso de simbologias e sistemas de signos que fazem a mediação entre o homem e o meio ambiente o distingue dos outros animais. Segundo Vygotsky, quanto maior for a utilização de signos, maior será seu desenvolvimento cognitivo, por meio da internalização (reconstrução interna) de instrumentos e signos, assim ocorrerá também cada vez mais a modificação de-les, ampliando, quase de modo ilimitado, as novas atividades a qual poderá aplicar suas novas funções psicológicas.
Vygotsky não foca sua análise em indivíduos, e sim em interações sociais, as quais são o veículo para a transmissão dinâmica (intrapessoal, interpessoal) do conhecimento construído social, histórica e culturalmente. A interação social necessita no mínimo de duas pessoas com troca de significados, implicando certo grau de reciprocidade e bidirecionalidade, o que caracteriza um envolvimento constante entre os participantes.
Signos e interação social são inseparáveis na perspectiva de Vygotsky, uma vez que um depende do outro. Palavras, números são signos, mas têm certo significado em determinada interação social, mesmo que o significado de certas palavras chegue ao indivíduo por meio de máquinas, livros. São significados socialmente compartilhados em determinado contexto.
A linguagem (sistema de signos) é extremamente importante na perspectiva vygotskyana, apren-der a falar uma língua libera a criança de vínculos a conceitos, fazendo com a que ela adquira novos conceitos, os quais são muito importantes para o desenvolvimento dos seus processos mentais superiores. Sendo a língua um sistema de signos, o desenvolvimento depende também
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da interação social.
Mas qual seria o vínculo de ideias de Vygotsky e a aprendizagem significativa? A aprendiza-gem significativa envolve aquisição e construção de significados. Segundo Ausubel (AUSU-BEL, 1968), é no curso da aprendizagem significativa que o significado lógico dos materiais de aprendizagem se transforma em significado psicológico para o aprendiz. Aqui a transformação pode ser comparada à internalização de signos proposta por Vygotsky, e os materiais de apren-dizagem seriam os instrumentos e signos no contexto de certa matéria de ensino. Essas e outras características aproximam a teoria de Vygotsky à aprendizagem significativa.
A aprendizagem significativa subordinada pode caracterizar-se em Vygotsky como uma atri-buição de significados às novas informações por interação com significados claros, estáveis e já estruturados na estrutura cognitiva. A aprendizagem superordenada em Vygotsky se dá com a emergência de novos significados pela unificação e reconciliação integradora de significados já existentes.
Ausubel (AUSUBEL, 1968) defende que o indivíduo é capaz de aprender sem ter que descobrir, e as novas informações ou significados podem ser dados diretamente, em sua forma final, ao aprendiz com a utilização de uma estrutura cognitiva prévia adequada (subsunçores especifi-camente relevantes), de modo a acontecer a aprendizagem significativa (relacionamento não arbitrário e substantivo ao conhecimento prévio). Mas a aprendizagem por recepção não é de imediato e demanda intercâmbio de significados.
Para Vygotsky, a interação social é o fator necessário para a internalização do significado, as-sim como Ausubel defende que este pode ser representado em sua forma final. O indivíduo o reconstrói mediante a interação social.
Partindo do princípio de Ausubel em que tudo se concentra naquilo em que o indivíduo já sabe, faz-se necessário um diagnóstico do que esse indivíduo já sabe, mostrando, de fato, o que ele re-almente precisa saber e oferecendo a ele uma aprendizagem relevante ao conteúdo apresentado. Desse modo, emprega-se um trabalho de pedagogia efetiva ao redor da zona de desenvolvimento proximal (ZDP) do indivíduo, a qual é um nível intermediário entre o nível de desenvolvimento real e nível potencial do desenvolvimento cognitivo do indivíduo. O que seriam essa ZDP e o nível de desenvolvimento potencial e nível real do desenvolvimento cognitivo?
Vygotsky definiu três estágios do desenvolvimento do aprendiz:
1. Nível de desenvolvimento real: O indivíduo resolve de forma independente os problemas que lhe são impostos.
2. Nível de desenvolvimento potencial: o indivíduo resolve os problemas que lhe são im-postos com orientação de um indivíduo mais capaz ou com cooperação de colegas mais experientes. A zona de desenvolvimento proximal (ZDP) seria o nível intermediário
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tre o nível real e o nível potencial, a qual é potencializada por meio da interação social do aprendiz com outros indivíduos mais experientes. A aplicação de sua abordagem na prática educacional requer, primeiramente, que o instrutor reconheça a ideia dessa zona proximal e a estimule ao desenvolvimento cooperativo e colaborativo, procurando pro-mover, assim, um caminho de aprendizagem adequado, capaz de conduzir o aprendiz de sua zona de desenvolvimento proximal ao nível de desenvolvido real. (VIGOTSKY, 1998). 3. O nível real é atingido por meio do estabelecimento do conteúdo envolvido e transitoria-mente disponível na ZDP, sendo incorporado a estrutura cognitiva do aprendiz de maneira substantiva, estável e discriminativa, decorrentes do cumprimento completo das etapas de desenvolvimento do indivíduo.
Figura 1 – Figura que relaciona a relação entre as zonas de desenvolvimento proximal.
Fonte: https://cae.ucb.br/tas/tas/tas13.html.Acessado 08 de agosto de 2017.
O caminho de transição entre o nível proximal e o nível real de desenvolvimento pode ocorrer de maneira mais fácil, sendo possível que o aprendiz trabalhe seus esforços onde se faz necessário, procurando, assim, adicionar a sua estrutura cognitiva às novas informações necessárias ao estabelecimento inclusivo do conhecimento desejado, por meio da subsunção desse saber. O uso da teoria da aprendizagem significativa como a metodologia para minimizar a distância da aprendizagem do nível potencial para o nível real da na busca segura e eficiente do novo saber, a transição entre esses níveis contará com métodos e técnicas reconhecidas desde sua
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criação no nível potencial, por meio de organizadores prévios, até seu estabelecimento substan-tivo e inclusivo no nível real, sendo efetuado através da subsunção dos novos conhecimentos, enquanto estes permanecerem na ZDP.
Neste trabalho, a ZDP estará mais assimilada à ideia de níveis que os games podem trazer, fa-zendo com que o indivíduo sempre supere a faixa da ZDP em busca do conhecimento potencial. O que é a teoria do flow? Criada por Mihaly Csikszentmihalyi em 1991 (CSIKSZENTMIHALY, 1990), a teoria do flow, busca explicar o que torna uma pessoa feliz, flow que inglês significa fluxo, está ligado ao fluxo com que as emoções acontecem, sendo que essa teoria aplica-se atualmente desde a educação até jogos.
Os jogos digitais são apoiados na teoria do flow uma vez que o indivíduo se desliga do mundo exterior e prende toda sua atenção no jogo que está jogando, de modo que o jogo seja mais interessante do que as distrações que o mesmo recurso possa trazer, levando o indivíduo a focalizar toda sua atenção ao jogo. O recurso da gamificação pode ser utilizado como estratégia de auxílio educacional e na educação, de modo que o indivíduo sinta prazer em fazer algo como estudar. Assim sendo, esse recurso deve ser bem planejado atendendo à seguinte ordem de como, quando, onde e por que a utilização desse recurso.
Experiências vividas pelo autor da teoria ajuda a compreender como ele chegou a certos concei-tos. Mihaly Csikszentmihalyi, nascido na Hungria, presenciou a Segunda Guerra quando tinha entre 7 e 10 anos. Depois de ter presenciado muitos momentos de dor e tristeza, começou a questionar o que o mundo poderia oferecer se existisse algo que não causasse tanto sofrimento e dor. Interessado em psicologia, ingressou na faculdade em 1956, em Chicago, recebendo o título de Doutor em 1965. Durante os 30 anos que passou na faculdade, Mihaly desenvolveu projetos de pesquisa com foco no que traria a felicidade (SILVA et al., 2014).
Em uma de suas pesquisas, Mihaly escolheu um grupo de pessoas consideradas criativas, ar-tistas, cienar-tistas, na busca de reconhecer o que lhes trazia felicidade, e, em pouco tempo, a pesquisa se espalhou pelo mundo, tendo mais de 8.000 pesquisas pelo mundo com público de diversas classes. O estado de felicidade sentido pelas pessoas foi denominado por elas de flow. Qual o significado de flow?
Mihaly procurou descobrir indagações como: o que levava as pessoas a ficar completamente envolvidas e concentradas em atividades que não trariam nenhum tipo de retorno material ou financeiro? As pessoas se sentiam motivadas pelos mesmos tipos de atividades? Qualquer atividade podia motivar as pessoas?
Trecho extraído do livro de Mihaly: “a forma como as pessoas descrevem seu estado de espírito quando a consciência está harmoniosamente ordenada e elas querem seguir o que estão fazendo para seu próprio bem” (CSIKSZENTMIHALY, 1990).
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• O conceito de flow criado com base na definição do estado em que as pessoas se envolvem em determinadas atividades, a ponto de nada mais ao seu redor apresentar importância, pois a própria experiência proporciona prazer e uma sensação agradável de felicidade; • A Teoria do flow aborda de forma geral a satisfação e os princípios daquilo que faz a vida
valer a pena.
Em vista dessas definições, a teoria também é dividida em alguns elementos essenciais para a pessoa estar em estado de flow. São sete os elementos analisados criteriosamente para a confecção do produto deste trabalho (SILVA et al., 2014), resumidamente dispostos:
De acordo com(SILVA et al., 2014)
1. Foco e concentração: um indivíduo engajado em uma atividade interes-sante a esse é capaz de fazer com que o mesmo esqueça de seus proble-mas atingindo assim um estado de satisfação;
2. Êxtase: sentimento que quebra a rotina do dia a dia;
3. Clareza/feedback: uma sequência de etapas, como se fosse uma subida em uma escada, de modo que o cidadão possa ter um retorno imediato e passando para um nível a seguir, prende a atenção do mesmo o deixando motivado;
4. Habilidade: o desafio deve ser real ao indivíduo, o mesmo deve possuir condições necessárias para resolução do mesmo, sendo assim prazeroso para o mesmo na sua resolução;
5. Crescimento: é sentir que a atividade está sendo útil para o seu desen-volvimento como pessoa, não permanecendo em um estado estável de aprendizagem, mas aprendendo uma coisa nova.
6. Perda da sensação do tempo: uma definição temporal, dá ao indivíduo uma sensação de prisão, aonde o foco é mais importante do que estar preso em um tempo.
7. Motivação intrínseca: também podendo se chamar de experiência auto-télica, está relacionado ao realizar uma tarefa de modo prazeroso, sem expectativa de ganhar alguma coisa em troca.
Mas como atingir o estado de flow?
Definir o estado de flow somente de um ponto de vista não é o correto, pois cada indivíduo pode sentir uma sensação diferente. Mihaly define o estado de flow mediante uma integração de todos os sentidos que trazem alegria ao indivíduo, entre esses sete elementos citados no pa-rágrafo anterior. A descoberta daquilo que é novo também passa a ser gratificante ao indivíduo. Segundo (CSIKSZENTMIHALY, 1990) ”é neste crescimento da personalidade que está a chave das atividades de flow”.
Mihaly, desenvolveu também um gráfico para explicar o estado de flow, cujos eixos, são desafio e habilidade, onde se o desafio for maior que a habilidade gera ansiedade, e se o desafio for
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menor do que a habilidade gera tédio. Sendo assim comparado as outras teorias descritas nesse trabalho temos que saber o conhecimento prévio do desafiado a fim de montar uma plataforma com um novo conhecimento potencial e o conhecimento real do desafiado, acarretando assim em uma ZDP, que após ser resolvida, dizemos que o indivíduo entra em um estado de flow, sendo possível assim a construção de mais uma etapa.
Como as outras teorias priorizam a linguagem e o cognitivo será abordado agora o termo emo-ção, pois segundo (DAMASIO, 2009) a emoção desempenha importante papel na comunicação do que o indivíduo vivencia no momento e acontecem após um processo mental de avaliação voluntário e não automático, além de contribuir para uma possível orientação cognitiva.
Ao atingir o flow o indivíduo atinge algumas emoções, de acordo com desafios e habilidades, de acordo com o livro gamificação (SILVA et al., 2014)
• Apatia: desafio muito fácil gera tristeza;
• Preocupação: desafio mediano, além das habilidades mínimas do indiví-duo, pois não tem motivação em resolver o que sabe para seguir adiante; • Ansiedade: desafio alto, habilidade baixa, gera ansiedade e tristeza; • Excitação: desafio difícil, habilidade mediana, gera euforia em atingir
cada vez mais estágios mais difíceis;
• Fluxo: desafio alto, habilidade alta, proporcionando uma sensação de prazer no individuo, sentindo se satisfeito, levando a busca de cada vez mais se superar;
• Controle: desafio médio, habilidade alta, capacidade de desenvolver de-safios atuais e futuros sentindo-se confortável e no controle da situação; • Tédio: desafio baixo, habilidade alta, gera desestímulo, o indivíduo não
vê possibilidade de crescimento com a proposta;
• Relaxamento: desafio baixo e habilidade média, seu desenvolvimento fica inerte, não progredindo nem regredindo, sensação de relaxamento.
Tornando-se claro que para que o indivíduo se sinta motivado ao cumprimento de tarefas e siga adiante, são as emoções de: excitação, flow, e controle. Mas qual é a relação da teoria do flow com uso da gamificação (uso de jogos)?
Enumeradas abaixo estão as características do flow e suas relações com as propriedades da gamificação(SILVA et al., 2014).
1. Foco/concentração: Antecipação, comunidade, curiosidade, curva de en-gajamento, desafios, deslumbramento, diversão, justiça, metas e oportu-nidade;
2. Êxtase: Antecipação, conquistas, deslumbramento, diversão, globali-dade, interações sociais, justiça, risco, surpresa e tranquilidade (“zen”); 3. Clareza/Feedback: Antecipação, controle, dados, escolhas, feedback,
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4. Habilidades: Campanha, desafios, equilíbrio, escolhas, habilidade, jus-tiça e metas.
5. Crescimento: Competição, curva de aumento de nível, curva de engaja-mento, imaginação, influência, progressão e recompensas;
6. Perda da sensação de tempo: Curva de engajamento, diversão, deslum-bramento, equilíbrio, experiência do usuário, globalidade, história, inte-rações sociais e justiça;
7. Motivação intrínseca: Antecipação, auto expressão, conquistas, curiosi-dade, curva de aumento de nível, descobertas, diversão, justiça, longevi-dade, metas, oportunilongevi-dade, recompensas e status.
Segundo (SANTAELLA, 2004), a experiência de imersão se expressa em concentração, atenção, compreensão da informação e na interação instantânea e contínua com a volatilidade dos estí-mulos. A sensação de êxtase, de estar desconectado da realidade cotidiana, pode ser propiciada pelas propriedades de antecipação, conquistas, deslumbramento, diversão, globalidade, intera-ções sociais, justiça, risco, surpresa e tranquilidade, em que o usuário quando obtém sucesso no que faz e está relacionado a todos os componentes do jogo propriamente dito.
O simples fato de possuir habilidades para cumprir a tarefa, tem um paralelo ao jogo. Assim também, as propriedades de campanha, desafios, equilíbrio, escolhas, habilidade, justiça e me-tas podem levar o indivíduo a sensação de que os níveis de habilidade estão mais ou menos compatíveis com o desafio, tornando o desafio justo. A sensação de crescimento sem arbitrari-edade, além dos limites do ego, a sensação de ir cada vez mais longe no aumento de nível faz com que o indivíduo fique engajado ao jogo no estado de flow.
No flow a motivação intrínseca ocorre por meio de qualquer coisa que sustente, é como a própria recompensa. Assim, pode-se dizer que as propriedades de antecipação, auto expressão, conquis-tas, curiosidade, curva de aumento de nível, descoberconquis-tas, diversão, justiça, longevidade, meconquis-tas, oportunidade, recompensas e status são os maiores motivadores para que o usuário permaneça no jogo e continue envolvido, ou seja, em flow.
A figura no gráfico indica que para atingir o estado do flow, as habilidades e dificuldades dos jogadores devem estar calibrada, de modo que o mesmo possuindo poucas habilidades deve jogar com pouca dificuldade, e a medida que ganha mais habilidades o nível de dificuldade deve ser aumentado, muita habilidade com pouca dificuldade gera tédio, pouca habilidade com muita dificuldade gera ansiedade e frustração.
De forma resumida podemos dizer que para individuo atingir o estado de flow, ele necessita de uma plataforma organizada e bem planejada, levando em consideração seu conhecimentos prévios, suas habilidades e competências para o desenvolvimento de desafios à sua altura, pos-sibilitando ao mesmo indivíduo também evoluir dentro do jogo, parecendo, assim, com a ZDP proposta por Vygotsky, na qual existe um conhecimento potencial e um real, a fim de, cada vez mais, haver superação do conhecimento potencial, gerando, a cada nível do jogo, níveis
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Figura 2 – Diagrama de fase associada à teoria do flow com relação à grau de dificuldade da atividade e habilidade do indivíduos.
Fonte: Adaptado de (MENDES, 2016).
com mais ZDPs. Quando o indivíduo atinge o estado de flow, ele está obedecendo a uma das condições da aprendizagem significativa – a predisposição em aprender – e simultaneamente o material também se mostra capaz de atingir a segunda condição, tornando esse potencialmente significativo.
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METODOLOGIA
A pesquisa de verificação de eficiência do jogo desenvolvido, foi aplicado no mês de fevereiro de 2016, no período noturno nas aulas de física que tinham 50 minutos de duração, sendo uma aula tradicional com aplicação de questionário pré intervenção do jogo, e uma aula para aplicação do jogo e aplicação de questionário pós intervenção do jogo, totalizando uma carga horaria de uma hora e quarenta minutos. A confecção, descrição das regras bem como a forma de aplicação do jogo estão descritas no Apêndice A.
O produto deste mestrado profissionalizante foi abordado em uma turma de primeiro ano do ensino médio regular da EEEFM “bloco A”, que conta com infraestrutura de água filtrada, água da rede pública, lixo com coleta periódica, acesso à internet, energia, esgoto da rede pública, cujas dependências contam com 16 salas de aula, 115 funcionários, sala de diretoria, sala de professores, sala de informática, laboratório de ciências, laboratório de matemática, laboratório de informática, sala de recursos, quadra escolar coberta, alimentação escolar para todos os alunos, cozinha, biblioteca, banheiros adequados para alunos com deficiência, almoxarifado, auditório, refeitório, pátio coberto e descoberto. A escola também possui vários equipamentos eletrônicos, entre os quais aparelho televisivo para todas as salas, aparelhos de leitura de DVDs, retroprojetores.
Figura 3 – Fotos da escola de aplicação do produto área externa.
Fonte: http://www.escolahenriquecoutinho.com.br Acessado em 08 de agosto de 2017.
A maioria dos alunos são provenientes da zona rural, agricultores ou filhos de agricultores, cuja maioria é de baixa renda. São discentes de idade entre 16 e 18 anos e foram selecionados para a análise por já terem estudado o tema “unidades de medida das grandezas físicas” em séries
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Figura 4 – Fotos da escola de aplicação do produto parte externa.
Fonte: http://www.escolahenriquecoutinho.com.br Acessado em 08 de agosto de 2017.
Figura 5 – Fotos da escola de aplicação do produto parte interna salas de aula.
Fonte: http://www.escolahenriquecoutinho.com.br Acessado em 08 de agosto de 2017.
anteriores à série escolhida para a aplicação do jogo. Assim, podemos afirmar que eles haviam pelo menos sido expostos ao conteúdo a ser ministrado.
A escola em que o produto foi a aplicado apresentou em 2014, no Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), segundo dados CENSO/2015 (ano anterior ao qual o estudo foi realizado), os seguintes resultados médios comparados com o desempenho nacional (média escola/média na-cional): Linguagens e Códigos: 519.95/507,9; Ciências Humanas: 550.82/546,5; Matemática: 508.11/473,5; Ciências da Natureza: 485.69/482,2. Estatisticamente, o comparativo aponta que a escola se encontra acima da média nacional em todas as áreas de conhecimento.
A perspectiva do produto aqui apresentado é que o jogador/aluno alcance o estado de flow por meio dos elementos da gamificação e, nessa mesma oportunidade, esteja predisposto a aprender e o material também seja potencialmente significativo, com relação às características do jogo, o qual foi confeccionado levando em consideração os seguintes aspectos:
1. Foco/concentração: constituído nas metas do jogo;
2. Êxtase: posição de fim de jogo onde o jogador se torna o campeão ; 3. Clareza/Feedback: regras bem definidas;
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Figura 6 – Fotos da escola de aplicação do produto parte interna vista 2.
Fonte: http://www.escolahenriquecoutinho.com.br Acessado em 08 de agosto de 2017.
4. Habilidades: o jogo leva em consideração conhecimentos prévios dos alunos;
5. Crescimento: distanciamento entre conhecimento real e potencial, alcançado com um número maior de jogadas ou seja evolução do quantitativo de conhecimento absorvido. 6. Perda da sensação de tempo: o jogo não possui tempo pré estabelecido, o jogador/aluno
tem tempo suficiente para resgatar e assimilar o conteúdo;
7. Motivação intrínseca: A recompensa por ter elevado seu status em relação ao conteúdo.A presença da competitividade leva o jogador a se aperfeiçoar cada vez mais para atingir o fim do jogo primeiro e ser campeão isso faz com que seu conhecimento salte de real para o conhecimento potencial o qual está contido no jogo, semelhante a teoria da zona de desenvolvimento proximal proposta por Vygotsky.
Para avaliar a efetividade do jogo, as técnicas escolhidas para a coleta de dados foram o uso de dois questionários além da observação direta registrada em um bloco de anotações. Desta forma, combinamos as metodologias quantitativa e qualitativa no intuito de otimizar a pesquisa. Dadas as características do jogo, a forma de avaliação escolhida quanto ao grau de assimilação do discente foi o questionário e uma observação direta do pesquisador, para avaliar o grau de predisposição em que os alunos têm que aprender utilizando as características da gamificação. O produto final aqui apresentado é uma Sequência Didática (PEREZ,) nos moldes reportados por Moreira (MOREIRA, 2011), sendo constituído de uma intervenção tradicional seguida do uso do jogo como atividade lúdica facilitadora do aprendizado significativo (SILVA et al., 2014). Antes da aplicação do jogo, foi ministrada uma aula de uma hora com o conteúdo “unidade de medida das grandezas físicas”, para reforçar/revisar os conceitos acerca desse tópico já estudado pelos alunos em séries anteriores.
Os dois questionários (pré/pós-intervenção) eram do tipo objetivo e continham as mesmas ques-tões (Apêndice A). Eles tinham a função de permitir a análise comparativa entre as informações
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anteriores e posteriores à aplicação do jogo, dando subsídios para verificarmos a assimilação feita pelos alunos. Cada questão possuía quatro alternativas, das quais apenas uma era a res-posta correta. Os questionários continham nove questões de múltipla escolha que se referiam ao tema “unidade e medida das grandezas físicas”, cujas questões foram formuladas pelo pesquisa-dor. Escolheu-se, dessa forma, elaborar um questionário estruturado com respostas predefinidas em função da hipótese. Os enunciados foram afirmativas acompanhadas de uma escala denomi-nada Likert, composta por níveis de concordância em relação às declarações, que variam entre desacordo total, desacordo, sem opinião, acordo e acordo total. A escolha desse instrumento se deu por conta da simplicidade de construção, da facilidade em ser aplicado a um grande número de pessoas, a facilidade e rapidez com que as respostas podem ser dadas e a uniformidade nas respostas. Todas as perguntas foram elaboradas pelo professor autor deste trabalho, embasa-das no nível mínimo de conhecimentos prévios para o curso do determinado assunto no ensino médio.
A observação direta buscou identificar principalmente a competência do jogo em despertar o estado de flow nos jogadores, uma vez que para isso existe uma dependência da boa sistemática do jogo. Nessa mesma ocasião, (observação direta) realizou-se uma análise da efetividade do jogo como ferramenta didática do tipo game, para atingir o estado de flow.
Após a realização da aplicação dos questionários pré/pós-aplicação do produto, os resultados e escores obtidos pelos alunos foram tabulados e avaliados qualitativamente. E com a observação direta da aplicação do produto, permitiram a confecção de uma avaliação da eficácia do produto apresentado.
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5
RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1
R
ELATO DA
A
PLICAÇÃO DO PRODUTO
O primeiro encontro de aplicação do produto teve início às 8h30 e término às 9h20 (50 minu-tos) na sala de aula do primeiro ano, único noturno da escola estadual “Henrique Coutinho”, contando com a presença de 30 alunos, que foi computada em pauta da disciplina Física. O pro-fessor interventor, após o cumprimento das devidas atividades burocráticas docentes (realização da chamada), iniciou a aula tradicional de unidade e medida das grandezas físicas. Faltando dez minutos para o término da aula, foi concedido aos alunos o questionário, que foi apresentado pelo professor. A identificação dos questionários por discentes não foi realizada, tornando o questionário sem identificação, no intuito de averiguarmos o desempenho médio do grupo. Ter-minada a aplicação do questionário, eles foram recolhidos, e os escores obtidos por aluno não foram apresentados a eles. Tendo em vista que o mesmo questionário seria aplicado novamente aos alunos, a resolução correta dele não foi apresentada aos estudantes logo após sua primeira aplicação.
No segundo encontro, estavam presentes 30 alunos, computados em pauta da disciplina Física, sendo destinados para esse encontro 50 minutos, nos quais foram feitas pelo professor interven-tor a apresentação e explanação das regras do jogo. A turma foi dívida em seis grupos de cinco alunos, que deram início ao jogo, e, durante esse momento, o professor anotava e observava o comportamento dos alunos e ajudava tirando sempre dúvidas deles e passando de mesa em mesa. Faltando 15 minutos para acabar a aula, os jogos foram recolhidos, restando aos alunos dez minutos para responder ao questionário que lhes fora apresentado antes da aplicação do jogo.
5.2
D
ISCUSSÕES
Após a aplicação do questionário antes do uso do jogo, e subsequente tabulação das respostas evidenciou-se que os alunos dos quais passariam pela aplicação do produto aqui apresentado obtiveram índice percentual médio de 31% de respostas corretas, conforme pode ser observado no gráfico da Figura7.
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Figura 7 – Gráfico apresentando o percentual de acertos por questões do questionário pré in-tervenção acerca de conceitos de unidades de medida, aplicados em um grupo de 30 alunos de nível médio, de faixa etária média de 17 anos, do ensino regular em período noturno em uma escola pública estadual do Espírito Santo.
Fonte: Próprios Autores.
A pergunta mais acertada foi a questão no 1 que dizia respeito a conversão de quilômetro para metro unidade de comprimento, e a pergunta menos acertada foi a questão no 7, o que nos permite inferir que os alunos apresentavam algum conhecimento acerca do conteúdo a ser abor-dado. A identificação dos conhecimentos prévios é de extrema importância, uma vez que é através destes, que as novas informações expostas pelo jogo irão se ancorar, adquirindo assim significado para o aluno.
Os alunos também tiveram grande facilidade na interpretação das regras do jogo, que eram bem simples, sendo poucas as dúvidas observadas ao longo da execução do jogo.
Desde o início da atividade, os alunos manifestaram um grande entusiasmo, pois se tratava de uma atividade nova, diferente da convencional aula tradicional, permitindo que fosse despertada nos alunos uma predisposição para o aprendizado, consoante pode ser constatado por meio dos relatos dos alunos no Quadro 1. Pode-se observar pela presença das palavras “gostei” e “incluída” nos discursos do aluno 2, permitindo inferir tal assertiva.
Relato dos alunos durante a aplicação da atividade que denotam entusiasmo e engajamento Aluno 2: “Gostei dessa dinâmica poderia ser incluída nas outras matérias”
Durante a aplicação do jogo, os alunos foram capazes de relacionar os conceitos e proposições contidas nas cartas com o conhecimento que já apresentavam e, desta maneira, puderam rees-truturar seu conhecimento, o que pode ser observado nos discursos dos alunos durante o jogo
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(ver Quadro 2) e por meio da tabulação dos questionários, conforme pode ser observado mais adiante. A presença das palavras “aprendi” e “observando” permitem-nos inferir tal proposição. Relato dos alunos durante a aplicação da atividade que denotam reestruturação do conhecimento Aluno 3: “Aprendi que a unidade de comprimento do sistema internacional de unidade e medida das grandezas é o metro, observando a busca do colega em acertar.”
Como observadores externos à aplicação da atividade, também detectamos que ela proporcio-nou interação em um grupo de alunos, bem como promoveu uma competição saudável entre os jogadores, tornando a participação dos alunos prazerosa e divertida.
O índice de acertos do questionário pós intervenção podem ser observados na Figura 8. O índice médio de acertos passou para 84%, sendo a questão no4 com maior índice de acertos (91%) e a questão no1 com menor índice de acertos (70%).
Figura 8 – Gráfico apresentando o percentual de acertos por questões do questionário pós in-tervenção acerca de conceitos de unidades de medida, aplicados em um grupo de 30 alunos de nível médio, de faixa etária média de 17 anos, do ensino regular em período noturno em uma escola pública estadual do Espírito Santo.
Fonte: Próprios Autores.
Em linhas gerais, analisando per si os índices de desempenhos médios dos estudantes nos ques-tionários (de 31% para 84%), podemos dizer que a aplicação do produto apresenta um ganho positivo, no que tange à memorização de curto prazo do conhecimento apresentado aos estu-dantes, apontando indícios para uma memorização de longo prazo do conteúdo ministrado, que cumpria uma das características de aprendizado significativo.
A seguir apresentamos a análise qualitativa e comparativa dos questionários prévio e de pós-intervenção, individualmente por pergunta, apontando os conceitos abordados em cada uma e a
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maneira como foi o desempenho médio dos estudantes.
Para a questão no 1: “Quantos metros tem em um quilômetro?”, a resposta correta para esta questão era a alternativa “a”, 1000 metros. Tal pergunta procurava detectar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito da definição de quilômetro. 53% de acertos, ou seja, 16 alunos assinalaram a alternativa correta, no entanto percebemos que 24 alunos, 47%, não possuíam uma definição suficiente sobre o conceito, assinalando respostas incorretas ou não assinalando nenhuma resposta. Contudo, após a utilização do jogo, 70% dos alunos assinalaram a alternativa correta. O fato não haver nenhuma exposição intermediária de conteúdo entre os questionários indica fortemente que o conceito de quilômetro já existia na estrutura cognitiva dos estudantes, no entanto, muitos ainda não haviam conseguido assimilar tal conceito. Isto caracteriza segundo Ausubel, a não ocorrência da aprendizagem significativa, uma vez que ela só ocorre quando a nova informação, no caso a equivalência do quilômetro, ancora-se a subsunçores preexistentes na estrutura cognitiva do aluno, o que provavelmente não ocorreu com a explicação anterior dos professores.
Já com a aplicação do instrumento lúdico, as proposições cotidianas que eram apresentadas nas cartas do jogo para buscar despertar seus elementos subsunçores deste tópico, os alunos puderam fazer a correlação com a nova informação também fornecida pelo instrumento lúdico e (re)construir seu conhecimento, proporcionando a aprendizagem, como pode ser facilmente notado ao se observar os dados comparativos desta questão, evidenciando que o jogo foi eficaz em permitr a assimilação da equivalência de um quilômetro em metros.
Relativamente a questão número 2: “Qual a equivalência de dois quilogramas em gramas utilizando notação científica?”. Esperávamos que os alunos assinalassem a alternativa “b”, “2× 103”. Identificamos no questionário prévio 33% (10 alunos) de respostas corretas e 67% (20 alunos) de respostas incorretas. Quanto ao questionário aplicado após o jogo obtivemos 83% das respostas corretas, e 17% de respostas erradas ou nulas. Ficando evidente a melhora no índice de respostas corretas, permitindo também evidenciar a capacidade do jogo no en-sino da equivalência das grandezas em notação científica. O fortalecimento deste conceito foi possível devido ao fato de que todas as cartas trazem a apresentação equivalente de uma dada grandeza em notação científica, assim conseguimos que o conceito – representação da grandeza em notação científica, fosse ancorado aos conhecimentos prévios relevantes dos indivíduos, passando a ser retidos significativamente na estrutura cognitiva dos alunos dada sua utilização efetiva como parte integrante da interpretação das cartas do jogo. Desta forma, ainda pude-ram funcionar como um ponto de ancoragem para as informações, assim como as das questões seguintes.
Para a questão no3: “Qual o símbolo da grandeza que tem a equivalência de 1× 103gramas?”. A alternativa correta a ser assinalada para esta questão era a letra “c”, “kg”. Do total de 30 alu-nos, 40% (12 alunos) assinalaram a resposta correta e 60%(18 alunos) assinalaram a alternativa
