UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE INSTITUTO METRÓPOLE DIGITAL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INOVAÇÃO EM TECNOLOGIAS EDUCACIONAIS
FILIPE DE CARVALHO PINTO RAULINO
COLABEDUC: SISTEMA COLABORATIVO PARA DESENVOLVIMENTO DE JOGOS EDUCACIONAIS
NATAL/RN 2019
FILIPE DE CARVALHO PINTO RAULINO
COLABEDUC: SISTEMA COLABORATIVO PARA DESENVOLVIMENTO DE JOGOS EDUCACIONAIS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Inovação em Tecnologias Educacionais, do Instituto Metrópole Digital, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, área de concentração no eixo temático de Desenvolvimento de Tecnologias Educacionais, como requisito para obtenção do título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Aquiles Medeiros Filgueira Burlamaqui.
NATAL/RN 2019
Raulino, Filipe de Carvalho Pinto.
Colabeduc: sistema colaborativo para desenvolvimento de jogos educacionais / Filipe de Carvalho Pinto Raulino. - 2019.
71f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Instituto Metrópole Digital, Programa de Pós-graduação em Inovação em Tecnologias Educacionais, Natal, 2019.
Orientador: Dr. Aquiles Medeiros Filgueira Burlamaqui.
1. Sistemas colaborativos -Dissertação. 2. Jogos educacionais digitais Dissertação. 3. Desenvolvimento de jogos
-Dissertação. I. Burlamaqui, Aquiles Medeiros Filgueira. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 004.41:37 Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
FILIPE DE CARVALHO PINTO RAULINO
COLABEDUC: SISTEMA COLABORATIVO PARA DESENVOLVIMENTO DE JOGOS EDUCACIONAIS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Inovação em Tecnologias Educacionais, do Instituto Metrópole Digital, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, área de concentração no eixo temático de Desenvolvimento de Tecnologias Educacionais, como requisito para obtenção do título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Aquiles Medeiros Filgueira Burlamaqui.
Aprovada em: 20/09/2019
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________
Prof. Dr. Aquiles Medeiros Filgueira Burlamaqui (Orientador) Universidade Federal do Rio Grande do Norte
_______________________________________________
Profª. Drª. Akynara Aglaé Rodrigues Santos da Silva Burlamaqui (Examinadora) Universidade Federal Rural do Semi-Árido
_______________________________________________ Prof. Dr. Francicso Milton Mendes Neto (Examinador)
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
NATAL/RN 2019
Tudo que está no plano da realidade já foi sonho um dia.
A minha esposa, minha filha е a toda minha família, que, com muito carinho е apoio, não mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa de minha vida.
AGRADECIMENTOS
A meus pais, minha tia e meus irmãos, por tudo que aprendi com eles.
A meus amigos de faculdade, especialmente a todos que fazem parte do Laboratório NATALNET – TEAM, que sempre estiveram ao meu lado para tirar dúvidas, me fazer rir, ajudar nos problemas, apontar defeitos e me fazer mais forte para continuar.
Aos professores e amigos, pelo apoio, incentivo e por terem acreditado em mim.
À Ana Luiza e Helena, por compreenderem minha ausência durante a elaboração deste trabalho.
RESUMO
Os jogos educacionais digitais vêm ganhando muito espaço dentro de sala de aula, por contribuírem com o aprendizado e a motivação dos estudantes. Esta dissertação apresenta a arquitetura de um sistema colaborativo para o desenvolvimento de jogos educacionais digitais. O desenvolvimento de um jogo é um processo complexo e que, normalmente, envolve muitas pessoas com perfis diferentes, dificultando que professores e alunos possam desenvolver jogos personalizados às suas necessidades pedagógicas. Através de um sistema colaborativo, é possível unir todos os elementos necessários para o desenvolvimento de jogos educacionais digitais, já que ele permite a integração e ajuda mútua entre os envolvidos, a fim de alcançar um objetivo comum. Para a realização desse trabalho foi proposta uma arquitetura de sistema baseada nos conceitos e teorias sobre sistemas colaborativos, modelo 3C de colaboração e desenvolvimento de sistemas colaborativos. A partir desta arquitetura foi desenvolvido um protótipo, chamado de ColabEduc, para aplicação e testes das concepções adotadas. Como resultados foram desenvolvidos jogos educacionais digitais de forma colaborativa, por educadores, programadores e designers, utilizando o ColabEduc.
Palavras-chave: Sistemas Colaborativos. Jogos educacionais digitais. Desenvolvimento de jogos.
ABSTRACT
Digital games for education have been gaining place inside classrooms because they contribute to the students learning and motivation. This dissertation shows the architecture of a collaborative system to develop digital games for education. The development of such games is a complex process and, usually, involves many people with different profiles, making it difficult that teachers can develop customized games that meet their pedagogic needs. Through a collaborative system, it’s possible to unite all of the needed elements for the development of digital games for education, as it allows the integration and mutual help among the involved people, to reach a common goal. To realize this project it was proposed an architecture based on concepts and theories of collaborative systems in the 3Cs model for collaboration and development of collaborative systems. From this architecture, it was developed a prototype called ColabEduc, for application and tests of adopted concepts. As a result, there were digital games for education developed in a collaborative way, by educators, programmers, and designers, using ColabEduc.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Ação mediada por artefatos ... 23
Figura 2 – Modelo da teoria de atividade ... 24
Figura 3 – Classificação dos sistemas de acordo com o modelo 3C ... 25
Figura 4 – Exemplo de configuração de componente e interfaces ... 32
Figura 5 – Visão geral do sistema ... 43
Figura 6 – Fluxograma do ColabEduc ... 50
Figura 7 – Tela Inicial do ColabEduc ... 51
Figura 8 – Tela de cadastro de usuários do ColabEduc ... 52
Figura 9 – Página inicial do usuário ... 52
Figura 10 – Página de descrições ... 53
Figura 11 – Descrição de um jogo ... 54
Figura 12 – Editor de descrições ... 54
Figura 13 – Criação de um projeto ... 55
Figura 14 – Página de edição do projeto ... 55
Figura 15 – Tarefas do projeto ... 56
Figura 16 – Página de projetos ... 56
Figura 17 – Diagrama de classes ColabEduc ... 57
Figura 18 – Tela Inicial Chuva de Números 1 ... 58
Figura 19 – Seleção de personagens Chuva de Números 1 ... 59
Figura 20 – Seleção de operação Chuva de Números 1 ... 59
Figura 21 – Jogo Chuva de Números 1 ... 60
Figura 22 – Tela Inicial Chuva de Números 2 ... 60
Figura 23 – Jogo Chuva de Números 2 ... 61
Figura 24 – Desenvolvimento do Colorindo ... 62
Figura 25 – Repositório de Imagens do Colorindo ... 62
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Comparação entre trabalhos relacionados ... 41 Quadro 2 – Requisitos funcionais ... 46 Quadro 3 – Requisitos não funcionais ... 48
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 13
1.1 Problema e Hipótese de pesquisa ... 14
1.2 Justificativa ... 15
1.3 Objetivo geral ... 17
1.3.1 Objetivos específicos ... 17
1.4 Metodologia ... 17
1.5 Estrutura do trabalho ... 18
2.1 Jogos Educacionais Digitais ... 19
2.2 Sistemas colaborativos ... 21 2.3 Teoria da Atividade ... 22 2.4 Modelo 3C de Colaboração ... 24 2.4.1 Comunicação ... 25 2.4.2 Coordenação ... 26 2.4.3 Cooperação ... 27 2.4.4 Percepção ... 27
2.5 Requisitos de Sistemas colaborativos ... 28
2.5.1 Requisitos de usuários ... 28
2.5.2 Requisitos do desenvolvedor ... 30
2.6 Desenvolvimento de sistemas colaborativos ... 31
2.6.1 Engenharia de software baseada em componentes ... 32
2.7 Ambiente de desenvolvimento colaborativo (CDE) ... 33
3 TRABALHOS RELACIONADOS ... 35
3.1 REMAR: uma Plataforma de Apoio à Publicação e Customização de Jogos Educacionais Abertos ... 35
3.2 ENgAGED: um Processo de Desenvolvimento de Jogos para Ensinar Computação ... 36
3.3 Uma abordagem para o desenvolvimento de Jogos Digitais Educativos no
Ensino Básico ... 36
3.4 Plataforma para criação de Jogos Educativos para usuários não experientes 37 3.5 An Advanced Collaborative Environment for Software Development ... 38
3.6 CollabCode: ferramenta para apoio ao desenvolvimento distribuído e colaborativo de software ... 39
3.7 Comparação entre os trabalhos ... 40
4 COLABEDUC – SOLUÇÃO PROPOSTA ... 43
4.1 Componentes de comunicação ... 44
4.2 Componentes de coordenação ... 45
4.3 Componentes de cooperação ... 45
4.4 Requisitos do sistema ... 46
4.4.1 Requisitos funcionais ... 46
4.4.2 Requisitos não funcionais ... 48
4.5 Funcionamento do sistema ... 49 5 EXPERIMENTOS E RESULTADOS ... 51 5.1 Protótipo do ColabEduc ... 51 5.2 Testes do ColabEduc ... 57 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 64 REFERÊNCIAS ... 66
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1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento das tecnologias da informação e comunicação (TIC) nas últimas décadas mudou bastante o estilo de vida da sociedade, pois passamos a agir de acordo com as facilidades inerentes à tecnologia. Atualmente, temos um ambiente de troca de ideias, conhecimento e opiniões em uma velocidade sem precedentes.
As relações socioculturais e os perfis profissionais exigidos são afetados diretamente pela integração das tecnologias ao cotidiano, demandando atualização nos currículos e nas formas de ensino e aprendizagem tradicionais. De acordo com Almeida e Valente (2011), a TIC deve ser utilizada para potencializar a prática pedagógica, proporcionando o desenvolvimento da autonomia do aluno na busca de informações significativas e no desenvolvimento do pensamento crítico.
O ensino deve estar em sintonia com os demais aspectos da vida do aluno para que possa despertar seu interesse. Nesse contexto, a produção e utilização de objetos de aprendizagem (OAs), no processo educacional, tem apresentado um crescimento considerável, para o Ministério da Educação (MEC), o uso pedagógico de objetos de aprendizagem de forma que favoreça a colaboração, a cooperação, a autoria e a autonomia do aluno, precisa estar contextualizado de forma significativa com o currículo escolar.
Tarouco et al. (2004) apontam os jogos educacionais como uma ferramenta complementar na construção e fixação de conceitos desenvolvidos em sala de aula, bem como num recurso motivador tanto para o professor como para o aluno. Os jogos educacionais têm a capacidade de ensinar conceitos e expandir os conteúdos trabalhados na escola.
Contudo, a produção de jogos educacionais precisa, além de planejamento pedagógico, de conhecimentos em diversas tecnologias, como linguagens de programação de alto nível, o que requer uma equipe multidisciplinar e, consequentemente, um alto custo de produção, muitas vezes inviabilizando a produção pelo próprio educador, de acordo com as suas necessidades pedagógicas.
Muitos educadores têm dificuldade de utilizar esses recursos em sala de aula, por não conseguir encontrar jogos adequados às suas necessidades e que mantenham o caráter de diversão e espontaneidade necessárias para gerar o envolvimento do aluno. Almeida e Valente (2011) afirmam que um dos fatores que
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contribuíram para a desintegração das TICs das atividades curriculares foi o fato de os softwares utilizados estarem muito distante do que é tratado em sala de aula.
Portanto, na mesma proporção que cresce a demanda pela utilização de jogos digitais como recurso didático, surge a necessidade de produção de jogos de qualidade, de forma atender as necessidades pedagógicas de alunos e professores, diversificar as possibilidades de aprendizagem e a abrangência de conteúdos.
Tendo em vista que a aprendizagem baseada em jogos digitais já está se estabelecendo nas escolas de todo o mundo, a necessidade de se criar jogos de qualidade, que contemplem o aprendizado de campos específicos do conhecimento e, além disso, incentivem a criatividade e o pensamento inovador, é uma demanda urgente que se faz cada vez mais necessária nos processos de ensino e aprendizagem contemporâneos (SENA et al. 2015, p. 9).
É necessário contornar as dificuldades técnicas e possibilitar a participação dos professores e alunos no processo de desenvolvimento, com a finalidade de produzir não apenas jogos didaticamente eficientes, mas que preservem as características que geram o interesse do aluno e a conexão com a sua realidade.
1.1 Problema e Hipótese de pesquisa
Diante do cenário exposto, podemos perceber que existe uma demanda pela inserção de novas tecnologias educacionais em sala de aula. Para atender essa demanda de forma adequada, é necessário superar as dificuldades para produção de material, principalmente no que diz respeito a jogos educacionais, devido ao nível de conhecimento técnico e da complexidade inerente ao desenvolvimento desses artefatos.
A colaboração cria um ambiente propício ao aumento da produtividade e da criatividade, uma vez que possibilita um intercâmbio de ideias e habilidades entre os indivíduos.
A colaboração emerge em diversas situações, as quais são basicamente causadas pelas interações entre indivíduos ou grupos desses. Tais interações fornecem um meio pelo qual esses indivíduos são levados a realizar algum tipo de colaboração, seja por um instinto de sobrevivência ou mesmo por um instinto intrínseco de parceria (OLIVEIRA, 2009).
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Este trabalho tem como objetivo resolver o seguinte problema de pesquisa:
● Como disponibilizar projetos de Jogos Educacionais Digitais, idealizados por educadores e alunos, para a comunidade, e permitir que possam ser desenvolvidos, de maneira distribuída e colaborativa, por perfis distintos de profissionais?
Este trabalho tem a seguinte hipótese de pesquisa:
● Através de um sistema web de gerenciamento de projetos, voltado especificamente para jogos educacionais digitais, é possível criar uma comunidade colaborativa de desenvolvimento, envolvendo os diversos perfis profissionais necessários.
1.2 Justificativa
A produção e utilização de jogos educacionais digitais, no processo de ensino e aprendizagem, tem apresentado um crescimento considerável. Contudo, muitos professores encontram dificuldade para conseguir jogos que se enquadrem no perfil pedagógico e no contexto temático adequados a sua prática.
Ajustar o alinhamento entre as perspectivas pedagógicas e técnicas é um dos principais desafios enfrentados na produção de jogos educacionais. Para Tarouco et al. (2004), a solução ideal seria que professores pudessem desenvolver seus próprios jogos, adequando-os aos seus contextos sem comprometimento da qualidade pedagógica.
Criar um jogo não é uma tarefa trivial, pois, além da criatividade e de um bom roteiro, é necessário criar, editar e organizar diversos tipos de mídias e o desenvolvimento do código de programação, para criar a dinâmica do jogo e controlar a interação com o usuário. A complexidade característica da produção de jogos implica na necessidade de uma série de perfis profissionais como programadores, desenhistas, animadores, músicos, game designers, entre outros, de acordo com natureza de cada jogo. No caso de jogos educacionais, acrescentam-se ainda educadores e pedagogos.
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Bertin et al. (2015) afirmam que o desenvolvimento de tecnologias educacionais gamificadas constitui um desafio interdisciplinar que envolve estudos aprofundados em didática, em Jogos e em Engenharia de Software. Logo, torna-se difícil desenvolver jogos educacionais com qualidade técnica, artística e pedagógica sem o envolvimento de uma equipe multidisciplinar para o projeto (SAVI; ULBRICHT, 2008).
O ColabEduc é um projeto de desenvolvimento colaborativo de objetos de aprendizagem desenvolvido por pesquisadores do laboratório de pesquisa TEAM1
cujo objetivo é criar um ambiente que proporcione a união de profissionais de diversas áreas para a construção colaborativa e o compartilhamento de objetos de aprendizagem.
Esta dissertação trata do desenvolvimento de uma parte do ColabEduc e sua proposta engloba a criação de um sistema colaborativo para produção de jogos educacionais digitais, que possibilite a ligação de alunos, educadores (parte pedagógica) e equipe técnica (desenvolvedores, designers); de forma a contribuir para a criação de jogos didaticamente relevantes e disponibilizar um repositório de jogos digitais aberto.
Essa primeira versão do ColabEduc possui um editor de descrição de jogos educacionais, que foi construído com base no SGDDEdu (MARTINS et al., 2019). Esse modelo de descrição de jogos educacionais foi desenvolvido por pesquisadores do TEAM e tem o objetivo de facilitar a produção de jogos educacionais curtos através de um modelo de short game design document (SGDD), focado na produção de jogos educacionais. Dispõe também do módulo de gerência de game design, que permite a criação e o acompanhamento de projetos de desenvolvimento de jogos a partir das descrições criadas.
Como resultado desta pesquisa, esperamos contribuir para a criação de uma plataforma onde professores, alunos ou qualquer pessoa interessada em desenvolver um jogo educacional possam criar uma descrição e obter a colaboração dos diversos perfis profissionais necessários para o seu desenvolvimento.
Portanto, este trabalho se justifica pelo fato de não existirem ambientes de desenvolvimento colaborativo de jogos educacionais que possibilitem a educadores e
1 Laboratório de Tecnologias Educacionais, Assistivas e Multimídia (https://labs.imd.ufrn.br/labs/nPITI/laboratorios/TEAM)
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alunos desenvolver soluções personalizadas para a suas necessidades, mesmo que não possuam nenhum conhecimento técnico em programação ou design de jogos.
1.3 Objetivo geral
Projetar um sistema de desenvolvimento colaborativo para a produção de jogos educacionais.
1.3.1 Objetivos específicos
● Especificar os requisitos, funcionais e não funcionais, necessários para o desenvolvimento do sistema colaborativo.
● Projetar a arquitetura do sistema colaborativo.
● Criar um produto minimamente viável (MVP2 - Minimum Viable Product) para a
validação do sistema.
● Organizar o processo de produção de jogos educacionais pela equipe de desenvolvimento.
● Criação de um repositório para disponibilização dos jogos já produzidos.
1.4 Metodologia
Esta pesquisa utilizará um método de pesquisa exploratório, que tem o objetivo de descobrir variáveis relevantes relacionadas ao fenômeno e sugerir possíveis relações de causa-e-efeito (FILIPPO; PIMENTEL; WAINER, 2011). Será adotada uma abordagem qualitativa, através da observação experimental do sistema proposto.
2 MVP é a sigla para Minimum Viable Product (em português, Produto Mínimo Viável), consiste no lançamento de uma versão apenas com as funcionalidades básicas, para que ele possa ser testado antes de um investimento maior na produção.
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O desenvolvimento do trabalho foi baseado, inicialmente, no estudo de conceitos e teorias sobre colaboração e na análise de metodologias e ferramentas para o desenvolvimento de trabalho colaborativo já existentes.
Na segunda etapa deste trabalho, foi proposta uma arquitetura de sistema colaborativo para o desenvolvimento de jogos educacionais digitais, com o propósito de atender o problema de pesquisa. A arquitetura foi baseada na metodologia de Fuks, Raposo e Gerosa (2002), que, por sua vez, fundamenta-se no sistema 3C de colaboração.
Em seguida, foi construída uma versão do sistema para a validação da arquitetura. A execução dessa etapa considerou o paradigma de engenharia de software denominado prototipação e baseou-se na produção de protótipos que evoluem rumo ao produto final (modelo evolucionário) (PRESSMAN, 2011).
Após a construção do protótipo do sistema, com os requisitos essenciais para a validação das soluções apresentadas, solicitamos que alguns educadores criassem descrições de jogos e as disponibilizamos para que fossem produzidos os jogos por pessoas com os perfis técnicos necessários.
1.5 Estrutura do trabalho
Esta dissertação está dividida em seis capítulos. O primeiro apresenta a introdução e trata dos objetivos, motivação e metodologias utilizadas para atingir os objetivos desta pesquisa.
O capítulo 2 discorre sobre as temáticas utilizadas como referencial teórico para o desenvolvimento deste trabalho. São abordados tópicos sobre aprendizagem em jogos digitais e teorias sobre sistemas colaborativos e seu desenvolvimento.
O capítulo 3 apresenta trabalhos que se relacionam e serviram de inspiração para o desenvolvimento da pesquisa.
O capítulo 4 apresenta a proposta deste trabalho, delimitando o escopo e as características do sistema projetado.
O capítulo 5 aborda o desenvolvimento, os experimentos e a utilização do protótipo do sistema proposto nesta dissertação.
O capítulo 6 traz as considerações finais sobre o trabalho proposto e o cronograma de atividades.
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Este capítulo expõe os conteúdos essenciais para a sustentação teórica desta dissertação, a saber: Aprendizagem baseada em jogos digitais, sistemas colaborativos, teoria da atividade, modelo 3C de colaboração, requisitos de sistemas colaborativos, desenvolvimento de sistemas colaborativos e ambiente de desenvolvimento colaborativo.
2.1 Jogos Educacionais Digitais
As mudanças sociais trazidas pelas TICs evidenciaram a necessidade de transformações no processo educacional. Num mundo cada dia mais interativo, a escola tem de reinventar seus métodos e o seu papel na sociedade, nessa conjuntura a utilização de jogos educacionais possibilita explorar as novas formas de interação, proporcionadas pela tecnologia, para criar um ambiente educacional participativo e dinâmico.
Os jogos educacionais digitais são softwares que oferecem conteúdos e atividades práticas com objetivos educacionais baseados na recreação e no conhecimento (SANTANA, 2018). Os jogos são pensados para atrair atenção e estimular a autoaprendizagem, associando o conteúdo pedagógico à dinâmica característica dos jogos.
Para Prensky (2001), os jogos sempre têm algo a ensinar, assim, a utilização de jogos educacionais digitais no contexto escolar se apresenta como uma excelente opção pedagógica para o processo de ensino e aprendizagem. Ao ensinar de forma lúdica, o jogo educacional cativa, atrai a atenção e transmite informações de modo contextualizado e divertido, tornando o processo de aprendizagem natural e prazeroso.
Os jogos educacionais digitais criam uma nova forma de interação do ser humano com as máquinas, possibilitando um nível mais profundo de interatividade (MATTAR, 2010). Por consequência, os jogos educacionais digitais proporcionam uma metodologia envolvente, favorecendo o raciocínio lógico, a tomada de decisões e a utilização de conceitos durante os desafios experimentados no decorrer do jogo.
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As formas convencionais de ensino e aprendizagem, focadas no paradigma professor transmissor do conhecimento e aluno receptor, estão cada vez mais distantes da realidade dos estudantes. A maior dinâmica na qual se baseia a aprendizagem de hoje é o choque entre um corpo de professores criados em uma geração pré-digital e um grupo de aprendizes criados no mundo digital (PRENSKY, 2012).
A ideia da aprendizagem por meio do ato de brincar foi muito discutida por pensadores interacionistas. Vygotsky (1989) afirma que, por meio do brinquedo a criança aprende a agir em uma esfera cognitivista, sendo livre para determinar suas próprias ações; estimulando, dessa forma, a curiosidade, a iniciativa e a autoconfiança.
Diversos estudos sobre inserção de novas metodologias e de novas tecnologias na educação apontam para os benefícios pedagógicos no uso de jogos digitais como ferramenta didática para professores e alunos (SILVA; MORAIS, 2011; PRENSKY, 2012). Os jogos trazem em si uma infinidade de conceitos que estimulam a aprendizagem, pois permitem a interação com o meio e a construção coletiva de conceitos e experiências, bem como a geração de conhecimento (SENA et al., 2016). O componente lúdico do jogo influencia na motivação e imersão do aluno em uma determinada situação, estimulando sua capacidade de discernimento e tomada de decisão. Para Almeida (2004), a aplicação de jogos, brincadeiras e brinquedos em diferentes situações educacionais pode ser um meio para estimular, analisar e avaliar aprendizagens específicas, competências e potencialidades das crianças envolvidas.
Prensky (2012) atribui a capacidade de engajar dos jogos digitais, primeiramente, ao fato de serem uma forma de diversão e brincadeira, em seguida, por uma estruturação de um subconjunto de seis elementos: regras, metas ou objetivos, resultado e feedback, conflito/competição/desafio/oposição, interação, representação ou enredo.
Os jogos possuem uma combinação de todos ou quase todos os fatores citados acima, de forma a contribuir com o envolvimento do jogador, relacionando o processo de aprendizagem com a sua realidade, estimulando o cumprimento de objetivos e a realização de metas para obtenção de recompensas. Nesse aspecto, a utilização de jogos educativos tem potencial para impulsionar o ensino e a aprendizagem em diversos contextos.
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2.2 Sistemas colaborativos
Os espaços de convivência digitais (ciberespaço) proporcionados pelas redes de computadores têm gerado novas formas de organização social, esse novo paradigma social foi descrito por Castells (1999, p. 21) como sociedade em rede, onde “a geração, processamento e transmissão de informação torna-se a principal fonte de produtividade e poder”.
Nesse contexto, Castells (1999) destaca que os sistemas de informação estão criando uma crescente dissociação entre a proximidade espacial e o desempenho de funções rotineiras. O ciberespaço, quebra as restrições de espaço e tempo tradicionais, possibilitando “está em vários espaços ao mesmo tempo, e, assim como não está mais preso ao corpo nem ao espaço físico, também não está mais preso ao tempo, pois agora se comunica e interage também de forma assíncrona” (NICOLACI-DA-COSTA; PIMENTEL, 2011, p. 11).
A informatização do conhecimento tornou muito mais acessíveis todos os saberes ao tornar mais horizontais e menos seletivos a produção e o acesso ao conhecimento (POZO, 2007). Essa nova realidade demanda novos espaços e novas formas de relacionamento entre os indivíduos, que possibilitem o desenvolvimento de formas de convivência e trabalho de acordo com as necessidades da sociedade atual.
Os estudos sobre sistemas colaborativos remontam à década de 1940, quando Vannevar Bush propôs o MEMEX, um sistema de memória e comunicação baseado em hipertexto que usaria código binário, fotocélulas e fotografia instantânea para que as pessoas pudessem criar e seguir referências cruzadas de “microfilmes” (BUSH, 1945 apud CORREIA, 2011, p. 11). Hoje, sistemas colaborativos estão ligados a dois conceitos, groupware e CSCW (Computer Supported Cooperative Work). Muitos consideram os termos sinônimos, outros atribuem o termo groupware a sistemas computacionais e o CSCW para designar tanto os sistemas (CS) quanto os efeitos psicológicos e sociais do trabalho em grupo (CW) (NICOLACI-DA-COSTA; PIMENTEL, 2011).
Bannon e Schmidt (1989) definem que Groupware aborda o desenvolvimento da tecnologia para fornecer uma interface homem-computador com suporte a múltiplos usuários, e o CSCW trata de compreender e articular os efeitos do trabalho em grupo no ciberespaço.
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Portanto, entender as necessidades e as relações específicas entre as partes envolvidas nessa nova dinâmica social é fundamental para desenvolver tecnologias de fato contribuam para a cooperação de grupos remotos. “Cada sistema colaborativo constitui um ciberespaço específico. Quem projeta e desenvolve sistemas colaborativos tem o poder de criar novas formas de trabalho e interação social” (NICOLACI-DA-COSTA; PIMENTEL, 2011, p. 13).
Kristoffersen e Ljungberg (1999) demonstram como modelos de gerenciamento de sessão para sistemas colaborativos influenciam em como as sessões são iniciadas, continuadas e terminadas. De forma geral, definem a maneira pela qual as pessoas podem se unir em um sistema colaborativo. É importante entender como as pessoas, em suas atividades diárias de trabalho, estabelecem colaboração para que possamos basear modelos de sistemas colaborativos.
Para obter adequadamente requisitos de sistemas colaborativos, é preciso entender, sobretudo, as atividades colaborativas de grupo realizadas pelos atores envolvidos no contexto educacional no qual o futuro software será usado. Um adequado Framework para análise é oferecido pela Teoria da Atividade (CRUZ NETO; GOMES; TEDESCO, 2003).
2.3 Teoria da Atividade
A teoria da atividade proposta por Engeström tem suas origens na filosofia alemã de Kant e Hegel, que embasou a filosofia de Marx e Engels, e na psicologia histórico-cultural de Vygotsky e Leontiev (CORREIA, 2011; CARVALHO JUNIOR, 2011). Nessa teoria, a atividade é a unidade mínima de significado para compreender as ações do sujeito, que pode ser uma pessoa ou grupo. O objeto é o propósito da atividade, pode ser algo concreto, como um documento, ou abstrato, como uma decisão a ser tomada. O sujeito realiza ações sobre o objeto para atingir um objetivo (FUKS et al., 2011).
A Figura 1 representa outro conceito fundamental da teoria da atividade, a mediação de artefatos. A atividade é mediada por artefatos, que atuam sobre o objeto, modificando a cognição do sujeito. Para a teoria da atividade, essa interação é que possibilita a evolução da sociedade.
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Figura 1 – Ação mediada por artefatos
Fonte: Fuks et al. (2011).
O objeto pode ser o objeto de estudo de alguma disciplina ou o objeto do processo de produção. Já os artefatos são os instrumentos utilizados para se chegar a um resultado que pode ser previsto ou não e que medeiam as relações humanas (PIMENTA, 2013).
Engestrom (1987) ampliou o modelo (Figura 2), para abranger de forma simplificada a realidade complexa das práticas cotidianas.
AÇÕES
Objeto
Sujeito
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Figura 2 – Modelo da teoria de atividade
Fonte: Engestrom (1987).
O motivo é o propósito da atividade. Já́ que os sujeitos trazem motivos diferentes para a atividade, esses podem ser contestados. A comunidade representa as pessoas que compartilham o mesmo objeto. Já́ a divisão do trabalho define como os sujeitos agirão sobre o objeto, incluindo a divisão de tarefas entre os membros da comunidade. Por fim, as regras são medidas e padrões que regulam a comunidade (PIMENTA, 2013).
Esse modelo tem sido usado para descrever e analisar o uso de tecnologias computacionais na realização de atividades humanas em contextos reais (FUKS et al., 2011).
2.4 Modelo 3C de Colaboração
A proposta que deu início ao modelo 3C foi formulada por Ellis et al. (1991) e classificava a realização de uma atividade colaborativa em três domínios: comunicação, coordenação e colaboração. Posteriormente, outros autores (AMIOUR; ESTUBLIER, 1998; BORGHOFF; SCHLICHTER, 2000; FUKS; GEROSA; LUCENA, 2002), passaram a adotar o termo cooperação no lugar de colaboração, que passou a designar todo o processo de trabalhar em conjunto (FUKS et al., 2011).
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O modelo baseia-se na premissa de que a comunicação refere-se à partilha da informação e negociação de compromissos entre os sujeitos, a coordenação envolve a parte de gestão de pessoas, atividades e recursos, com o intuito de resolver os conflitos e se organizar para evitar o desperdício de esforços, e a cooperação relaciona-se com o envolvimento dos membros do grupo na obtenção do objetivo comum (CORREIA, 2011).
Figura 3 – Classificação dos sistemas de acordo com o modelo 3C
Fonte: adaptado de Borghoff e Schlichter (2000).
Como podemos observar na Figura 3, os sistemas colaborativos são posicionados em um espaço triangular onde os vértices são os domínios de colaboração, o posicionamento dos sistemas colaborativos no espaço triangular enfatiza a contiguidade entre os 3Cs. Mesmo que o objetivo de uma ferramenta possa voltar-se para o suporte específico de um dos Cs, ainda assim contemplará aspectos dos demais Cs (PIMENTEL et al., 2006).
2.4.1 Comunicação
COMUNICAÇÃO
COORDENAÇÃO
COOPERAÇÃO
SALAS DE REUNIÃO ELETRÔNICA EDITORES EM GRUPO ESPAÇOS DE INFORMAÇÃO COMPARTILHADA AGENTES INTELIGENTES GERÊNCIA DE WORKFLOW SISTEMAS DE MENSAGEM SISTEMAS DE CONFERÊNCIA SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SISTEMAS DE COOPERAÇÃO SISTEMAS DE COORDENAÇÃO26
A comunicação envolve negociação e estabelecimento de compromissos. Uma ferramenta de comunicação mediada por computador dá suporte às interações entre os participantes, podendo gerenciar as transições de estados, os eventos de diálogo e os compromissos de cada participante (FUKS; RAPOSO; GEROSA, 2003).
A comunicação representa uma ação entre o emissor que, de acordo com os seus objetivos e compromissos, produz e envia uma mensagem para o receptor que, ao receber e interpretar a mensagem, pode fazer com que os seus compromissos e conhecimentos sejam modificados. Para transmitir o conteúdo da informação, o emissor transmite sinais numa linguagem apropriada e perceptível para a interação com o receptor, de forma que todos possam percebê-la (COSTA; LOUREIRO; REIS, 2014).
Existem diversos propósitos para as comunicações de grupo, Fuks, Raposo e Gerosa (2014) afirmam que as ferramentas de comunicação assíncrona são utilizadas quando se deseja valorizar a reflexão dos receptores, pois terão mais tempo para agir. As ferramentas síncronas valorizam a velocidade da interação, por proporcionarem uma comunicação imediata. A comunicação será bem-sucedida se o objetivo do emissor resultar nos compromissos esperados. A única forma de se obter indícios do sucesso da comunicação é através do discurso e das ações do receptor.
2.4.2 Coordenação
A coordenação é responsável pela organização das tarefas com a finalidade de atender os compromissos gerados pela comunicação, atribuindo tarefas, objetivos e restrições para que os esforços não sejam desperdiçados em tarefas repetidas ou conflitantes.
A coordenação envolve a pré-articulação das tarefas, o gerenciamento do andamento das mesmas e a pós-articulação. A pré-articulação envolve as ações necessárias para preparar a colaboração, normalmente concluídas antes do trabalho colaborativo se iniciar: identificação dos objetivos, mapeamento destes objetivos em tarefas, seleção dos participantes, distribuição das tarefas entre eles, etc. A pós-articulação ocorre após o término das tarefas, e envolve a avaliação e análise das tarefas realizadas e a documentação do processo de colaboração (FUKS; RAPOSO; GEROSA, 2003).
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A coordenação visa garantir a produtividade e o sucesso dos objetivos do grupo, mantendo-o coeso e os participantes cientes do seu papel perante o grupo e focados em seus objetivos específicos e no objetivo geral do grupo (SANTOS, 2006). A coordenação é essencial para manter o grupo unido e motivado para atingir os objetivos comuns.
Fuks, Raposo e Gerosa (2002) destacam que, para a coordenação do grupo, são essenciais informações de percepção. É importante que cada um conheça o progresso do trabalho dos companheiros: o que foi feito, como foi feito, o que falta para o término, quais são os resultados preliminares etc.
2.4.3 Cooperação
As tarefas originam-se dos compromissos negociados durante a comunicação, são gerenciadas pela coordenação e são realizadas durante a cooperação. Através de mecanismos de percepção, o indivíduo obtém feedback de suas ações e
feedthrough das ações de seus colegas. Ao cooperar, é necessário renegociar e tomar
decisões sobre situações inesperadas, o que requer novas rodadas de comunicação e coordenação (GEROSA, 2006).
A cooperação está diretamente associada à execução conjunta de tarefas por membros do grupo. Para isso, é necessário um ambiente que permita gerar e manipular artefatos compartilhados, essenciais para o cumprimento dos objetivos das tarefas (SANTOS, 2006). Ambientes de cooperação devem prover ferramentas adequadas para a realização das tarefas, como ferramentas de coautoria, por exemplo.
2.4.4 Percepção
Fuks, Raposo e Gerosa (2003) citam também a percepção como um conceito essencial no modelo 3C, que permeia os três domínios do modelo 3C. A percepção é gerada pelas interações que ocorrem no grupo, servindo para mediar toda a colaboração. É Através da percepção que os indivíduos tomam ciência do objetivo comum e do papel de cada um dentro do contexto.
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Percepção é uma compreensão das atividades dos outros, que provê um contexto para atividades próprias. Esse contexto é utilizado para garantir que as contribuições individuais sejam relevantes para as atividades do grupo como um todo, e para avaliar as ações individuais em relação aos objetivos e progresso do grupo (DOURISH; BELLOTTI, 1992, p. 1).
Perceber as atividades dos outros indivíduos, é essencial para o fluxo e naturalidade do trabalho e para diminuir as sensações de impessoalidade e distância, comuns nos ambientes virtuais (GEROSA; FUKS; LUCENA, 2001).
Dessa maneira, a percepção pode ser entendida como o conhecimento e a compreensão de tudo o que ocorre dentro e fora de um grupo que sejam relevantes para o desenvolvimento das atividades dos seus participantes. A percepção é alcançada quando as demais pessoas envolvidas em uma atividade recebem, processam e compreendem as ações dos demais (SANTOS, 2006).
2.5 Requisitos de Sistemas colaborativos
Pimentel et al. (2006) afirmam que um projeto de groupware inicia porque as aplicações existentes não satisfazem as necessidades de um grupo, sendo identificado um conjunto de problemas que se deseja resolver, e que o modelo 3C de colaboração tem se mostrado útil para guiar o estabelecimento do foco a ser dado no desenvolvimento de cada versão.
Fuks, Raposo e Gerosa (2002), inspirados no trabalho de Tietze (2001), fizeram o levantamento de requisitos das funcionalidades de um groupware em relação aos seus usuários e desenvolvedores. Nos dois tópicos abaixo, são apresentados os requisitos de acordo com este trabalho.
2.5.1 Requisitos de usuários
Os requisitos de usuário levam em conta o ponto de vista dos indivíduos que vão utilizar o groupware. Foram levantados 12 requisitos de usuários.
● RU 1 – Acesso aos Objetos Compartilhados e às ferramentas de
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objetos e as ferramentas de colaboração, fornecendo compartilhamento e persistência.
● RU 2 – Auxílio na escolha das ferramentas – O groupware deve saber qual a ferramenta adequada para executar cada tipo de tarefa em um objeto, inclusive fornecendo auxílio para o usuário, caso exista mais de uma ferramenta.
● RU 3 Elementos de percepção – Este requisito destina-se a prover informações de percepção por meio de elementos do ambiente, como, por exemplo, indicação de presença e em que cada indivíduo está trabalhando. A partir desses elementos de percepção, os participantes formam um contexto de trabalho e se coordenam com seus colaboradores.
● RU 4 – Colaboração síncrona e assíncrona – Refere-se à necessidade de que o ambiente forneça serviços de colaboração entre os participantes, que podem englobar desde aspectos de comunicação, como fóruns ou mensageiros a aspectos de cooperação, como edição compartilhada, de forma síncrona e assíncrona.
● RU 5 – Ambiente independente da estação de trabalho – O groupware deve fornecer independência do ambiente com relação à máquina onde ele está sendo executado, de forma que os usuários terão o mesmo ambiente que deixaram, independentemente do dispositivo que estiverem usando.
● RU 6 – Espaço privativo e público – Durante o desenvolvimento de trabalho coletivo, em alguns momentos, existe a necessidade de atuar individualmente. O groupware deve fornecer ferramentas para as duas formas de trabalho e a fácil transição entre elas.
● RU 7 – Extensão dinâmica do ambiente – Em certos momentos pode haver a necessidade de disponibilizar novas ferramentas que não existiam inicialmente no ambiente. No caso desse requisito, o sistema deve ser capaz de incorporar dinamicamente essas ferramentas.
● RU 8 – Sincronização entre ferramentas diferentes – O groupware deve permitir que um mesmo objeto possa ser compartilhado, editado e atualizado sincronamente entre diferentes ferramentas.
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● RU 9 – Mobilidade – Este requisito trata sobre a necessidade de prover acesso através de dispositivos móveis, de forma a proporcionar o acesso mesmo longe de uma estação de trabalho.
● RU 10 – Agrupamento de ferramentas – O groupware deve fornecer recursos para o agrupamento de ferramentas, por exemplo, em uma situação onde um usuário está colaborando com outro por meio de um editor e se comunicando em um chat, as ferramentas envolvidas deverão guardar o status e serem abertas em conjunto em uma próxima colaboração.
● RU 11 – Alta performance – O trabalho em um groupware deve fluir sem atrasos gerados por latência do sistema, refletindo instantaneamente as modificações feitas no ambiente.
● RU 12 – Uso das ferramentas de trabalho individual para o coletivo
– Neste caso, o groupware deve prover recursos para que ferramentas
monousuárias sejam usadas de forma colaborativa, de forma a possibilitar ao usuário continuar utilizando as ferramentas às quais já é acostumado.
2.5.2 Requisitos do desenvolvedor
O desenvolvedor é o responsável pela criação e manutenção de ferramentas colaborativas. Foram levantados nove requisitos do desenvolvedor.
● RD 1 – Reuso da experiência e conhecimento anteriores – A experiência e o conhecimento dos desenvolvedores em aplicações monousuárias devem ser aproveitados para reduzir o tempo necessário para a integração de um novo membro à equipe de desenvolvimento. ● RD 2 – Aproveitamento do modelo de dados – A infraestrutura deve
prover recursos para que os desenvolvedores aproveitem os modelos de dados já existentes, facilitando a integração das ferramentas e reduzindo o tempo de implementação.
● RD 3 – Compartilhamento transparente de dados – A infraestrutura deve prover o gerenciamento, alocação e compartilhamento dos dados.
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● RD 4 – Suporte a dados locais e compartilhados – É necessário prover recursos para dados armazenados no servidor e na máquina do cliente. Mesmo em um sistema colaborativo, alguns dados podem ser armazenados localmente.
● RD 5 – Acesso às informações de percepção – O desenvolvedor deve ter as informações referentes ao contexto de colaboração, de forma que ele possa prover ao usuário informações de percepção sobre as atividades e demais colaboradores.
● RD 6 – Disponibilização de novas ferramentas – As novas versões de ferramentas devem ser distribuídas para o usuário tão logo elas fiquem prontas, assim evitando o uso de diferentes versões de uma mesma ferramenta.
● RD 7 – Escalabilidade – O sistema deve manter a performance independentemente do número de usuários conectados.
● RD 8 – Integração com ferramentas externas – Refere-se à capacidade da infraestrutura de se adaptar para viabilizar a integração do sistema com ferramentas externas.
● RD 9 – Suporte às ferramentas localizadas no servidor – A infraestrutura deve prover recursos para que as ferramentas sejam executadas no servidor. O funcionamento dessas ferramentas deve ser igual aos executados localmente.
2.6 Desenvolvimento de sistemas colaborativos
Fuks, Raposo e Gerosa (2002) afirmam que um sistema colaborativo normalmente é composto por um conjunto de ferramentas, que possibilitam a interação entre múltiplos usuários. O sistema colaborativo deve ser flexível para adaptar-se às necessidades de cada grupo, possibilitando montar seu contexto de trabalho e a configuração de um conjunto específico de ferramentas colaborativas que atendam às suas necessidades.
Fuks, Raposo e Gerosa (2002) afirmam ainda que a utilização de técnicas de desenvolvimento baseado em componentes é uma forma de facilitar o desenvolvimento de groupware para que este seja mais flexível. Essas técnicas
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desenvolvem sistemas modulares que podem ser adaptados e combinados para atender as necessidades específicas de cada grupo.
2.6.1 Engenharia de software baseada em componentes
A Engenharia de Software Baseada em Componentes trata do desenvolvimento de sistemas pela composição de componentes reusáveis, através da criação de blocos construtivos de software. Esses blocos construtivos são frequentemente chamados de componentes e necessitam de padrões para interação, composição, infraestrutura e serviços (HERNANDEZ, 2005).
Um componente de software é uma parte independente e substituível que se comunica com o ambiente através de interfaces. Szyperski (2002) define um componente de software como uma unidade de composição da qual se conhece apenas as interfaces, especificadas na forma de contratos, e as dependências de contexto. Portanto, sua implementação fica encapsulada e não está diretamente ligada ao sistema.
Os componentes são definidos por suas interfaces, sendo que uma define os serviços fornecidos pelo componente, e a segunda especifica que serviços devem estar disponíveis (HERNANDEZ, 2005), como exemplificado na Figura 4.
Figura 4 – Exemplo de configuração de componente e interfaces
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Os componentes de sistemas colaborativos implementam ferramentas com as quais os indivíduos operam nos objetos da cooperação (FUKS; RAPOSO; GEROSA, 2002). Esses componentes são acoplados em uma arquitetura, seguindo o modelo de componentes.
Um modelo de componentes define normas para documentação de componentes, execução e implantação. Para Hernandez (2005, p. 27):
O modelo de componentes deve definir mecanismos de personalização capazes de estender componentes sem modificá-los. Pode-se considerar, assim, personalização como uma forma avançada de interação. Adicionalmente, define propriedades fundamentais do componente, como formato de código e padrões de documentação. Usualmente, componentes são implantados independentemente e estão sujeitos a composição por terceiros. Isso faz necessário o surgimento de padrões para a comunicação entre componentes de diferentes produtores.
Existem vários modelos de componentes, tais como OMG/CORBA, a família Microsoft COM e os JavaBeans/Enterprise JavaBeans da Sun (FUKS; RAPOSO; GEROSA, 2002; HERNANDEZ, 2005). Recentemente, o web service se mostrou um modelo que possibilita diversas soluções para problemas apresentados por outros padrões (SZPERSKI, 2002).
Web Services facilitam a interoperabilidade, fornecendo interfaces para que as diversas aplicações interajam entre si de forma flexível. Eles são capazes de integrar aplicações executando em diferentes plataformas, habilitar informações de uma base de dados de aplicações para serem disponibilizadas para outras, além de permitir que aplicações internas se tornem disponíveis na rede mundial de computadores (KUEHNE, 2009).
2.7 Ambiente de desenvolvimento colaborativo (CDE)
Booch e Brown (2003), criadores do termo CDE (collaborative development environment), o definem como um espaço virtual onde todas as partes interessadas em um projeto, mesmo distribuídos no espaço e tempo, podem trabalhar juntos para realizar tarefas. Um CDE, além de permitir a colaboração, documenta todo o processo
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de desenvolvimento, de forma a integrar e permitir apoio multilateral entre os envolvidos.
O CDE é apontado como uma evolução do IDE, enquanto os IDEs tradicionais se concentram em melhorar as eficiências do desenvolvedor individual, os CDEs se concentram em melhorar as eficiências da equipe de desenvolvimento como um todo (BOOCH; BROWN, 2013).
Um CDE é formado por diversas ferramentas que já existem e que são combinadas para formar um espaço virtual. Essas ferramentas não são, por si só, um CDE. Booch (2006) afirma que o um CDE toca nos elementos sociais do desenvolvimento, ele é muito sensível a questões de apresentação, simplicidade, facilidade de uso, personalização e cultura. Portanto, ele deve criar uma superfície sem atrito para o desenvolvimento, eliminando ou automatizando muitas das atividades diárias não criativas e fornecendo mecanismos que incentivem modos de comunicação criativos entre as partes envolvidas no projeto, de forma a aumentar o conforto e a produtividade do desenvolvedor (LANUBILE et al., 2010).
Esses espaços devem prover ferramentas necessárias para a prática de trabalho colaborativo a distância, facilitando, automatizando e controlando o processo de desenvolvimento (PRESSMAN; MAXIM, 2016). Para Sleiman e Lopes (2008), tais recursos de interação auxiliam não apenas na produção, mas também no aprendizado de cada colaborador, pois, além estimular a vida em sociedade, mesmo que a princípio em ambiente virtual, estimulam também a colaboração e o saber compartilhar.
Existem múltiplas tecnologias que fornecem infraestruturas colaborativas que podem ser adotadas para ambientes de desenvolvimento, elas vão desde mensagens instantâneas, compartilhamento de telas, conferências, até ferramentas que possibilitam a interação por meio de funcionalidades de texto, quadro branco, diagramas, desenhos ou apresentações.
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3 TRABALHOS RELACIONADOS
Neste capítulo, apresentamos os trabalhos relacionados à temática desta dissertação e que serviram de referência para o seu desenvolvimento. A escolha desses trabalhos levou em consideração a problemática relacionada à produção de jogos educacionais digitais e ao desenvolvimento de plataforma de colaboração.
O processo de busca dos trabalhos foi realizado no Google Scholar e no portal de periódicos da CAPES, pesquisando pelos termos “desenvolvimento de jogos educacionais digitais”, “sistemas colaborativos”, “digital educational games
development” e “Computer Supported Cooperative Work”. Foram selecionados
apenas trabalhos publicados nos últimos 5 anos relacionados com a temática dessa dissertação.
3.1 REMAR: uma Plataforma de Apoio à Publicação e Customização de Jogos Educacionais Abertos
Beder et al. (2017) apresentam nesse artigo a plataforma REMAR, projeto desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Objetos de Aprendizagem (LOA) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), que tem como objetivo oferecer ferramentas para facilitar a construção e o reuso de recursos educacionais abertos (REA), em especial de jogos educacionais.
A plataforma REMAR propõe ferramentas que possibilitem a publicação de modelos customizáveis de jogos educacionais digitais por parte de desenvolvedores de software. A partir desses modelos, será possível a customização dos jogos por parte dos educadores, e a sua integração com repositórios digitais, tanto para a disponibilização dos jogos produzidos quanto para o compartilhamento de itens para a customização de outros jogos.
A plataforma proposta possibilita a geração de instâncias do jogo para diversos ambientes (web, Android, desktop, Windows, Linux e Mac), assim como a criação de grupos para o compartilhamento dos jogos e para o acompanhamento do progresso dos alunos durante a utilização dos jogos criados na ferramenta.
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A versão atual da plataforma conta com três modelos de jogos para customização, com a geração de jogos para as plataformas Web, Desktop e Android, e com a criação de grupos de compartilhamento de jogos para estudantes.
A plataforma contribui para a customização e reuso de jogos educacionais e componentes do jogo, por parte professores e alunos interessados, porém está limitada aos modelos de jogos customizáveis, previamente criados e disponibilizados na ferramenta por desenvolvedores.
3.2 ENgAGED: um Processo de Desenvolvimento de Jogos para Ensinar Computação
O artigo de Battistella e Wangenheim (2016) apresenta o ENgAGED (EducatioNAl GamEs Development), um processo de desenvolvimento de jogos educacionais para o ensino superior de computação, integrando design instrucional e
design de jogos.
O ENgAGED tem o objetivo de criar um processo sistemático de desenvolvimento para melhorar a qualidade dos jogos educacionais. Ele foi desenvolvido em cinco fases: análise, projeto, desenvolvimento, execução e avaliação, e baseia-se no design instrucional ADDIE. As atividades que constituem o processo são detalhadas por uma descrição das tarefas e produtos de entrada e saída.
O processo é voltado para direcionar professores e alunos na criação de jogos educacionais para ensino de computação. O artigo apresenta e avalia uma metodologia de desenvolvimento de jogos, e não ferramentas de desenvolvimento além de estar focado apenas no ensino de computação.
3.3 Uma abordagem para o desenvolvimento de Jogos Digitais Educativos no Ensino Básico
A pesquisa de Mesquita (2017) descreve a implementação de uma plataforma para a criação de jogos educacionais de forma fácil, sem a necessidade de
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conhecimentos de programação, e que permita a professores e alunos trabalhar o conteúdo pedagógico de acordo com as suas necessidades.
A solução proposta pelo autor foi o desenvolvimento de um jogo a partir dos requisitos pedagógicos definidos junto a professores parceiros. O jogo desenvolvido trabalha conceitos de matemática e localização espacial a partir de um ponto de referência.
Ao acessar a plataforma, o aluno pode escolher o modo execução e jogar as fases já cadastradas ou entrar no modo edição e adicionar novas fases ao jogo, a partir da inserção de objetos no cenário. Para isso, o modo edição disponibiliza uma biblioteca de objetos predefinidos.
Os resultados coletados na pesquisa mostram que houve um aumento do engajamento dos alunos e que foram alcançados os objetivos da investigação. A plataforma se mostrou de fácil utilização por parte dos alunos, mas está limitada aos modelos de jogos previamente desenvolvidos, sendo possível a personalização apenas dentro desses parâmetros predefinidos.
3.4 Plataforma para criação de Jogos Educativos para usuários não experientes
O objetivo deste trabalho, desenvolvido por Silva (2017), é proporcionar uma forma de auxiliar docentes sem experiência no desenvolvimento de jogos digitais a desenvolver jogos que possam ser aplicados em sua prática docente. A ideia do trabalho é que o professor possa focar apenas na didática e não na programação necessária para desenvolvimento de jogos educacionais digitais.
O autor destaca que mesmo as ferramentas que possibilitam desenvolver jogos sem a necessidade de programar apresentam um grau de dificuldade no estudo e aprendizado do uso da ferramenta. Para resolver esse problema, o trabalho propõe uma plataforma que ofereça jogos pré-criados, para que o docente apenas insira o conteúdo de suas aulas.
Para atingir o objetivo proposto, foram disponibilizados jogos simples que pudessem entreter e ensinar com o conteúdo incluído pelo professor. A plataforma permite que o professor customize um dos três modelos de jogos criados: Quiz, que é um jogo de perguntas e respostas; Forca, jogo em que o jogador terá de identificar a palavra oculta através das dicas colocadas pelo professor; e Verdadeiro ou Falso,
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que disponibilizará frases cadastradas pelo professor e o jogador terá de identificar se elas são verdadeiras ou falsas.
Para cada um dos jogos, existe o modo editor e o modo jogador. O modo jogador disponibiliza todos os jogos feitos no modo editor.
A plataforma possibilita a edição e disponibilização de jogos com o conteúdo inserido pelo professor de forma fácil e sem a necessidade de conhecimento em programação, porém, a criação dos jogos está restrita aos jogos pré-criados na plataforma, sendo possível apenas a personalização dos conteúdos das perguntas ou dicas de cada jogo.
3.5 An Advanced Collaborative Environment for Software Development
Esta pesquisa foi desenvolvida por Wanderley et al. (2016), para dar suporte aos desenvolvedores e gerentes através de um ambiente de desenvolvimento colaborativo, tendo como foco principal a melhoria da qualidade do código.
Os autores propõem um ambiente colaborativo, chamado ACE4SD, capaz de integrar diversos elementos de desenvolvimento de software em sistemas multiagentes capazes de gerenciar a percepção e a qualidade do código, através de informações geradas por métricas de qualidade de software. As métricas estão relacionadas à manutenção, reusabilidade, complexidade e inteligibilidade do código. e são utilizadas no sistema com o objetivo de gerenciar e reduzir a complexidade das estruturas, melhorar a capacidade de manutenção e o desenvolvimento do código-fonte.
A arquitetura do sistema é composta de três partes: um ambiente de desenvolvimento de software, um sistema multiagente e uma plataforma para capitalizar e gerenciar o conhecimento. O ACEASD cria uma interface entre essas três partes, sendo utilizados no protótipo o Eclipse como ambiente de desenvolvimento de software, o OMAS como plataforma multiagente e a plataforma de conhecimento MEMORAe.
A plataforma de conhecimento visa documentar os problemas de qualidade de código detectados durante o desenvolvimento de software e as soluções encontradas. Além disso, permite que desenvolvedores e gerentes contribuam e melhorem as soluções, fazendo anotações, comentários, descrições, recomendações; adicionando
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recursos como trecho de códigos; compartilhar ideias; e também votar nas melhores soluções, dando-lhes uma pontuação.
O agente fornece um apoio personalizado aos participantes do projeto, armazenando informações sobre melhorias de código necessárias e as suas respectivas soluções. Um agente é capaz de encontrar soluções em documentação, trecho de códigos, respostas de fóruns, recomendações e dicas dadas por outros participantes do desenvolvimento.
O sistema proposto nesse ambiente colaborativo tem como foco o suporte personalizado aos desenvolvedores, no que tange aos aspectos relacionados especificamente à qualidade de código.
3.6 CollabCode: ferramenta para apoio ao desenvolvimento distribuído e colaborativo de software
O trabalho de Silva (2014) tem o objetivo de apresentar uma solução que seja capaz de suprir as necessidades das equipes de desenvolvimento, no que ele chamou de grandes áreas: suporte, gerenciamento, coordenação, comunicação e cooperação. O CollabCode é uma ferramenta que intenciona suprir os recursos necessários para que equipes de desenvolvimento trabalhem de forma colaborativa e distribuída. Para isso, foi desenvolvido um software composto por diversas ferramentas disponibilizadas através de um servidor web.
Esse sistema define três atores fundamentais: o gerente do projeto, o desenvolvedor e o administrador. O gerente é o responsável pela criação dos projetos e pelo cadastro e acompanhamento das atividades. O desenvolvedor é o responsável pela execução das tarefas, podendo escolher entre as tarefas disponíveis ou aquelas atribuídas pelo gerente. O administrador tem permissão para realizar todas as atividades do sistema, além de responder pelos ajustes nos parâmetros de configuração.
O CollabCode possui diversas ferramentas de comunicação, coordenação e cooperação para o desenvolvimento de trabalho colaborativo, assim como ferramentas de gestão e controle do sistema. No entanto, não possui interfaces para a integração pedagógica, sendo fundamentalmente voltado para a realização do trabalho técnico.
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3.7 Comparação entre os trabalhos
Nesta seção, é feito um resumo comparativo entre pontos comuns dos trabalhos relacionados citados no capítulo, levando em consideração os tópicos pertinentes à temática deste trabalho.
O Quadro 1 apresenta um resumo da proposta, nele é indicado se a proposta tem foco em softwares educacionais, se ele efetivamente desenvolve um ambiente colaborativo e, por fim, aponta os pontos positivos e negativos de cada trabalho. As características relacionadas no quadro visam demonstrar pontos comuns e divergentes entre as propostas.
O foco educacional tem relação com o propósito do trabalho, já o desenvolvimento de um ambiente remete à implantação efetiva de uma solução para o problema, analisando se a proposta engloba a criação das ferramentas para a resolução do problema.
As propostas de Wanderley et al. (2016) e Silva (2014) desenvolvem sistemas colaborativos, porém com focos distintos, não levando em conta aspectos educacionais de um software. Já Battistella e Wangenheim (2016) têm forte preocupação com os aspectos educacionais, mas o escopo do trabalho não engloba o desenvolvimento efetivo dos jogos, apenas o desenvolvimento de uma metodologia.
Os trabalhos de Beder et al. (2017), Mesquita (2017) e Silva (2017) apresentam um ambiente onde docentes ou alunos podem criar jogos educacionais sem a necessidade de conhecimento técnico em programação, porém nas três soluções só é possível criar ou editar os jogos dentro de modelos e parâmetros predefinidos, limitando a capacidade de personalização.
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Quadro 1 – Comparação entre trabalhos relacionados
Autor Beder et al. (2017) Wangenheim Battistella e
(2016) Mesquita (2017) Silva (2017)
Wanderley et al.
(2016) Silva (2014)
Proposta
REMAR: uma Plataforma de Apoio à Publicação e Customização de Jogos Educacionais Abertos ENgAGED: um processo de desenvolvimento de
Jogos para Ensinar Computação Uma abordagem para o desenvolvimento de Jogos Digitais Educativos no Ensino Básico Plataforma para Criação de Jogos Educativos para usuários não experientes Ambiente colaborativo capaz de gerenciar a percepção e a qualidade do código, através de métricas de qualidade de software CollabCode, ferramenta para apoio
ao desenvolvimento distribuído e colaborativo de
software Foco
educacional Sim Sim Sim Sim Não Não
Desenvolvime nto de
Ambiente Sim Não Sim Sim Sim Sim
Pontos positivos - Customização de jogos educacionais sem a necessidade de conhecimento de programação. - Publicação de jogos em diversas plataformas. - Ferramentas para acompanhamento dos alunos. - Metodologia para melhorar a qualidade dos jogos
educacionais desenvolvidos. - Associa os aspectos de design de jogos e educacionais. - Plataforma de fácil utilização por
professores e alunos. - Possibilidade de edição de jogos sem conhecimento de programação. - Criação e disponibilização de jogos educacionais simples, sem a necessidade de conhecimento em programação por parte do professor. - Automatização do suporte ao desenvolvedor. -Facilidade de gerenciamento da qualidade do código. - O sistema apresenta diversas ferramentas
para atender aos requisitos de trabalho
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Pontos negativos
- Os jogos estão limitados a um dos modelos de jogos customizáveis previamente
disponibilizados.
- É necessário conhecimento em desenvolvimento de jogos para utilizar a
metodologia. - Só é possível editar o jogo já disponível e dentro dos parâmetros predefinidos. - Os jogos estão limitados a um dos três modelos criados no trabalho, possibilitando apenas cadastrar as perguntas ou dicas. - Ambiente de desenvolvimento colaborativo voltado apenas para a qualidade do código, sem foco educacional. - Ambiente voltado apenas para o trabalho de desenvolvimento, sem foco educacional.
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4 COLABEDUC – SOLUÇÃO PROPOSTA
Este trabalho propõe a arquitetura de um sistema web de gerenciamento de projetos para produção de jogos educacionais digitais. O ColabEduc fornecerá os recursos para que desenvolvedores e os educadores proponentes do projeto trabalhem de forma colaborativa e distribuída. Esse sistema agrupará diversas ferramentas para dar suporte a todos os domínios da colaboração (comunicação, coordenação, cooperação e percepção).
A Figura 5 mostra uma visão geral do sistema e as relações envolvidas na produção de jogos digitais.
Figura 5 – Visão geral do sistema
Fonte: Elaborado pelo autor.
O sistema será completamente on-line, estando disponível em qualquer dispositivo que o usuário tenha acesso a um navegador web. O ambiente conta com
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um editor de descrição de jogos educacionais que estará disponível para qualquer interessado em propor a produção de um jogo. A partir dele, será possível, de forma simples, gerar um documento de descrição de jogos, conhecido pela sigla em inglês GDD (game design document).
A arquitetura provê um ambiente colaborativo onde desenvolvedores,
designers, equipe pedagógica e demais membros envolvidos na produção do jogo
poderão trocar informações, experiências e feedback, contribuindo com o desenvolvimento do artefato.
A partir do GDD gerado, os desenvolvedores cadastrados no sistema poderão selecionar o documento e iniciar um novo projeto ou se juntar a um projeto já iniciado. Nas seções abaixo, serão especificadas algumas ferramentas que serão utilizadas em cada um dos domínios de colaboração. Cada tópico inclui os componentes que fornecem os serviços colaborativos usados para dar suporte à dinâmica da colaboração.
4.1 Componentes de comunicação
A comunicação tem o objetivo de proporcionar a troca de informações, argumentação e negociação entre os envolvidos. Essa função deve possibilitar a comunicação síncrona e assíncrona. As ferramentas de comunicação incorporadas a esse sistema são: Mensageiro instantâneo, fórum, correio eletrônico e comentar nas tarefas.
O mensageiro instantâneo possibilita a comunicação síncrona, através de mensagens de texto, com outros usuários que estejam conectados no sistema. Essa ferramenta possibilita a comunicação em grupo, com todos os usuários envolvidos no projeto, ou com algum usuário específico.
O fórum mantém registros de perguntas e respostas divididas em tópicos, funcionando como um espaço de compartilhamento de experiências, troca de ideias, resolução de dúvidas e fonte de consulta.
O correio eletrônico proporciona a troca de mensagens de texto de forma assíncrona entre os usuários. É possível anexar outros tipos de arquivo à mensagem.
