NOVAS TECNOLOGIAS NA EDUCAÇÃO PARA O DESIGN DE
PRODUTOS E SISTEMAS INTELIGENTES
Christianne Soares Falcão e Vasconcelos
1. [email protected]
Resumo
A tecnologia está cada vez mais presente nas atividades do dia-a-dia a medida que a sociedade
evolui. Este fenômeno também já é realidade no meio educacional causando impacto na vida
de professore e alunos. O presente artigo incide sobre o uso das novas tecnologias como suporte
ao design de produtos e sistemas inteligentes para a educação. O estudo aborda as principais
tendências e desafios apontados por comunidades internacionais para o desenvolvimento do
ambiente educacional.
Palavras-chaves: Aprendizagem Híbrida; Interfaces Naturais; Gamificação.
Abstract
Technology is evermore present on everyday activities as society evolves. This phenomenon is
also really in the educational environment and has impact on teachers and students life. This
article focuses on the use of new technologies to support the design of smart products and
systems for education. The study addresses key trends and challenges set out by international
communities for the educational environment development.
Keyswords: Hybrid Learning; Natural User Interface; Gamification.
Introdução
Os princípios do design na educação são utilizados para desenvolver soluções que tornem o
aprendizado mais eficiente e inclusivo. Neste panorama, o termo design instrucional vem sendo
utilizado como sinônimo de planejamento, desenvolvimento e uso sistemático de métodos,
técnicas e atividades de ensino para projetos educacionais apoiados por tecnologia
(FILANTRO, 2004).
O NMC Horizon Project define a tecnologia educacional como o uso de ferramentas e recursos
para melhoria do ensino, da aprendizagem e da investigação criativa (Johnson et al, 2014). A
aplicação de tecnologias não se limita ao simples uso de computadores, promovendo ambientes
de aprendizagem mais flexíveis e impulsionando a inovação. Compreender como as novas
tecnologias podem contribuir neste processo significa saber a importância que a educação
exerce no desenvolvimento humano e social (BRAGLIA et al., 2009; SOARES et al., 2013).
As novas tecnologias aplicadas ao design instrucional utilizam novas interfaces com o usuário,
demandando novas formas de lidar com produtos, tais como gestos, toques e voz, representando
uma nova forma de transmitir conceitos em relação aos tradicionais métodos de ensino. Este
artigo, com base em uma revisão de literatura, esboça as principais tendências e desafios no uso
das novas tecnologias no design de produtos e sistemas inteligentes, demonstrando os
benefícios da sala de aula criativa, das redes sociais, das interfaces naturais e dos jogos digitais
como ferramentas colaborativas no ambiente de ensino e aprendizagem.
Desenvolvimento de produtos e sistemas inteligentes
O NMC Project corresponde a um empreendimento reconhecido internacionalmente e que
anualmente um comitê internacional de especialistas identifica tecnologias suscetíveis a
exercerem um impacto significativo em todos os setores da educação. Nos últimos relatórios
para a educação básica publicados respectivamente em 2012 e 2014, foi apontada uma mudança
de paradigmas para a inclusão da aprendizagem online, a aprendizagem híbrida e modelos
colaborativos, identificando produtos e sistemas com potencial aplicação na área da educação,
tais como, dispositivos móveis e aplicativos (apps), jogos educacionais, realidade aumentada e
interfaces naturais (JONHSON et al., 2012 e 2014).
De fato, com a redução dos custos para o acesso a tecnologias, está cada vez mais comum os
alunos levarem os seus próprios dispositivos móveis para a sala de aula, obrigando as escolas a
reverem suas políticas de acesso e ao educador rever o seu papel.
Em um extenso relatório elaborado por Schuler (2009) sobre o uso das tecnologias móveis para
promover o aprendizado de crianças, foi recomendado uma série de medidas urgentes a serem
consideradas, apontando principalmente, que o debate atual não deve ser sobre se deve ou não
utilizar estes dispositivos no apoio a aprendizagem, mas sim explorar qual a melhor forma de
aplica-los.
Desta forma, novos modelos de design para sistemas educacionais são alvos de discussão em
uma série de organizações inovadoras em todo o mundo, como por exemplo, o plano elaborado
pela empresa Samsung para o progresso da educação K-12 (SAMSUNG, 2011).
Com base nos relatórios da NMC Horizon Project (JONHSON et al., 2014), os itens a seguir
apontam quatro tendências consideradas como potenciais pela comunidade internacional para
o design de sistemas educacionais com base nas novas tecnologias:

Produtos inteligentes e a sala de aula criativa;

Redes sociais e a aprendizagem híbrida;

Interfaces naturais e a tecnologia intuitiva;

Jogos Digitais e Gamificação.
Produtos Inteligentes e a Sala de Aula Criativa
Apesar do modelo tradicional da sala de aula ainda prevalecer em muitas escolas, muitas
iniciativas estão focadas em reinventar a experiência do aprendizado, permitindo aos alunos
uma atividade mais orgânica, eliminando as limitações da agenda tradicional pré-programada,
incentivando a renovação do design da sala de aula. As novas tecnologias se integram a estas
propostas curriculares, possibilitando o aprendizado aos alunos dentro de seu próprio ritmo, a
partir de um ambiente interativo.
Na sala de aula, os produtos inteligentes são representados por quadros digitais, computadores
e dispositivos móveis. Conforme a definição do Smart Products Consortium (SPC), produtos
inteligentes consistem em objetos autônomos projetados para funcionarem em ambientes
diferentes no curso de seu ciclo de vida e que permitem uma interação natural do ser humano
com os mesmos (SOARES et al., 2013).
Os produtos inteligentes aplicados ao ensino/aprendizagem são conhecidos como Objetos
Educacionais (OE) ou Objetos de Aprendizagem (AO) e são definidos como “qualquer recurso
que possa ser reutilizado para suporte ao ensino e podem ser veiculados em qualquer mídia ou
formato, compreendendo desde um documento, como um texto, como por uma simulação,
animação, áudio, audiovisual, hipertexto, hipermídia, etc" (CARVALHO NETO, 2012).
Dentre os produtos inteligentes apontados para o uso na sala de aula, os dispositivos móveis
vêm ganhando maior destaque. Estes objetos possuem a vantagem de serem portáteis, leves e
com acesso wireless, no qual incluem os Tablets, os Smartphones e outras plataformas como
os e-readers.
A partir da iniciativa das pessoas em trazerem seus próprios dispositivos móveis para o
ambiente de aprendizagem ou de trabalho, foi criado o termo BYOD – Bring Your Own Device
(Traga Seu Próprio Dispositivo). Esta iniciativa vem ganhando aceitação em várias escolas de
diferentes países. Em recente pesquisa realizada pelo Center for Digital Education e a National
School Board Association, foi apontado um aumento de mais de 30% na aplicação BYOD nas
escolas americanas (SCHAFFHAUSER, 2014). A Pew Internet & American Life Project
pesquisou professores do ensino médio e secundário das escolas americanas e constatou que a
tecnologia móvel tornou-se central para o processo de aprendizagem. Os resultados
confirmaram que 73% dos professores afirmaram utilizar seus celulares em sala de aula para
completar as tarefas, assim como quatro em cada dez professores usam e-readers e tablets com
a mesma finalidade (PURCELL et al. 2013).
Outra pesquisa realizada pelo Instituto de Educação de Hong Kong sobre os efeitos de um
modelo BYOD no sexto ano identificou um impacto positivo no uso deste modelo em conjunto
com práticas pedagógicas baseadas na investigação (JONHSON et al., 2014).
Dentre os dispositivos móveis mais utilizados, o Tablet tornou-se mais popular a partir do
lançamento do modelo iPad da empresa Apple. Este dispositivo possui uma interface
multimídia e é ideal para navegar na web, ler textos, acessar redes sociais, ouvir música e assistir
vídeos. Sua desvantagem consiste na ausência de um teclado tradicional, que dificulta o seu uso
na produção de textos longos. No entanto, o teclado digital permite ao usuário adaptá-lo aos
diversos idiomas, sendo uma importante ferramenta nas aulas de língua estrangeira.
Com as mesmas atividades para o ensino multimídia do Tablet, os Smartphones são dispositivos
em menor escala. Já o e-reader corresponde a um dispositivo digital portátil designado
primariamente a leitura de e-books e periódicos.
Com base em uma interface natural, cuja definição será abordada mais adiante, o e-reader
permite uma experiência de leitura com uma interação tática natural. Para compreender a
diferença da experiência de leitura entre este dispositivo e o tradicional livro de papel, Nielsen
(2009), testou o e-reader Amazon Kindle 2. Como resultado, ele não encontrou nenhuma
diferença na velocidade de leitura entre o dispositivo e o livro tradicional. Como vantagens no
uso do e-reader, Nielsen apontou o menor peso para o transporte, a possibilidade de modificar
o tamanho da fonte, uma boa legibilidade na impressão e a integração de multidispositivos.
Como desvantagem apontou problemas na navegação e a classificou como não intuitiva, assim
como considerou desconfortável a leitura de textos não lineares como, por exemplo, os jornais.
Por fim, os dispositivos móveis têm como principal benefício atender a necessidade da mudança
de paradigma da sala de aula ser o lugar central da aprendizagem e limitando-se ao horário
escolar, permitindo um aprendizado em qualquer lugar e a qualquer hora. Conforme Goodwin
(2012), o tempo de instrução pode transcender o dia na escola, principalmente possibilitando o
acesso a redes sociais, cujo conceito é abordado a seguir.
Redes Sociais e a Aprendizagem Híbrida
Conforme apresentado no item anterior, o uso da internet está cada vez mais presente nas
escolas, despertando o interesse de alunos e professores pela aprendizagem online, com um
maior foco na colaboração dentro e fora da sala de aula.
A partir do uso dos dispositivos móveis é possível o acesso a redes sociais, como por exemplo,
as redes sociais baseadas em sites da internet como o Facebook. De acordo com Ziegler (2007),
estes sites podem trazer grandes benefícios para o sistema educacional desde que motivem os
estudantes a participarem como 'alunos envolvidos', em vez do que pode ser considerado como
o usual 'observador passivo do processo educativo'.
Ahram, Karwowski e Amaba (2011), acrescentam que a comunidade educativa tem
reconhecido os seguintes aspectos positivos das redes sociais:

Tempo de resposta cada vez mais rápido para a descoberta científica e de pesquisa a
partir dos comentários de outros colegas;

Criação de blogs e grupos de apoio das pessoas que atravessam as mesmas dificuldades
ou semelhantes;

Fornecimento de um contexto social em conformidade com a escola ou campo de
estudo;

Um local com ligações que não estão diretamente relacionadas com um determinado
meio educacional.
Diante destes fatores, percebe-se que as redes sociais oferecem uma importante fonte de
informação e compartilhamento a partir de uma aprendizagem colaborativa, mas que ainda não
foram totalmente exploradas na educação. Colaboração é um processo de socialização, sendo
uma oportunidade aos estudantes de conhecerem uns aos outros e aprenderem a trabalhar em
conjunto. A partir de boas relações sociais podem surgir grandes resultados e ideias criativas,
sendo, portanto, necessárias pesquisas nesta área para um melhor aproveitamento desta
potencialidade.
O compartilhamento de informações se apresenta também nas redes sociais a partir dos artigos
wiki e sua compilação maciça, a Wikipédia, que representa um recurso acadêmico em forma de
enciclopédia escrita a partir da colaboração de seus leitores, permitindo a qualquer pessoa editar
os textos disponíveis (SOARES et al., 2013).
Neste panorama, o crescimento do compartilhamento de informações disponíveis na web,
seguido pelo aumento no acesso aos serviços de internet e banda larga, um maior interesse na
aprendizagem online vem ocorrendo na atualidade.
Diante deste fator, os modelos de aprendizagem híbrida estão buscando associar os benefícios
do ensino da sala de aula com a web, dando ênfase no uso do tempo escolar para a colaboração
entre pares e a interação professor-aluno, enquanto que nos ambientes online a aprendizagem é
realizada de forma independente (JONHSON et al., 2014). Ou seja, no horário escolar os alunos
aproveitam para desenvolver os trabalhos em grupo e atividades de projeto, enquanto que as
atividades de leitura, vídeos e outros materiais de aprendizagem podem ser acessados pela
internet a seu próprio tempo, com um melhor aproveitamento de ambos os ambientes.
Interfaces Naturais e a Tecnologia Intuitiva
Na atualidade, interagir com uma nova classe de artefatos eletrônicos utilizando apenas
movimentos e gestos tem se tornado uma atividade bastante comum. Para o uso dos novos
dispositivos móveis, por exemplo, os alunos não precisam ser especialistas para manipular seu
conteúdo e comunicar-se com os demais, as telas sensíveis ao toque e outras interfaces naturais
permitem a interação por meio de movimentos naturais e gestos de forma intuitiva. Tal fator
pode ser observado tanto no uso dos Smartphones e tablets, como também nos videogames
Xbox Kinect e Nitendo WII, e a mais recente “TV Inteligente”.
A interface através de gestos, conhecida como NUI (Natural user Interface), permite a
definição do que fazer e como fazer de maneira mais fácil, correspondendo a metáforas que
representam ações físicas, como por exemplo, arrastar um arquivo para a lixeira na tela
(WIGDOR e WIXON,2011).
Esta nova tendência está cada vez mais sendo colocada em prática nas escolas em todo o mundo,
principalmente através do uso das telas sensíveis ao toque, ou touchscreen. Tal fator pode ser
observado no uso de Ipads com crianças do jardim de infância no distrito escolar de Auburn,
no Maine. Os alunos foram levados a interagir com o material de pré-leitura e escrita a partir
da tela, melhorando o reconhecimento de palavras e letras (JONHSON et al., 2014).
Saffer (2010), também caracteriza uma interface de forma livre, ou seja, aquela que não requer
toques ou manuseios diretos sobre o equipamento. A indústria de jogos tem incorporado esta
interface nos consoles de videogames como o Kinect do Xbox. Estes sistemas reconhecem e
interpretam padrões de movimentos motores, incluindo os movimentos do corpo e expressões
faciais.
As tecnologias envolvendo as interfaces naturais são particularmente intrigantes para serem
utilizadas na escola, abrindo uma ampla gama de uso e auxiliando na colaboração,
compartilhamento e interação em grupo. A inserção da tecnologia de detecção e
reconhecimento de voz aliada aos gestos, por exemplo, pode permitir uma melhor comunicação
com os dispositivos, assim como acontece em uma conversação humana. Esta tecnologia pode
ser encontrada no assistente virtual Siri do Iphone, como também nas mencionadas Tvs
Inteligentes, sendo uma importante ferramenta para os alunos com necessidades especiais.
Jogos Digitais e Gamificação
Os jogos digitais, que possuem uma grande popularidade fora da escola, vêm ganhando forte
apoio entre os educadores que reconhecem o seu potencial, quando bem projetados, para uma
aprendizagem criativa e autêntica. Jogos digitais são caracterizados por regras, metas e
objetivos, resultados e feedback, conflito / competição / desafio / oposição, interação e
representação de uma estória, ou seja, uma atividade que possui um propósito para alcançar
alguma objetivo, sendo baseada em regras e que os jogadores percebem como uma diversão
(SOARES et al., 2013).
A gamificação corresponde a integração de elementos, mecânica e estruturas de games em
situações e cenários não próprios de games para treinamento e propósitos motivacionais. Esta
nova ideia tem um grande potencial a ser explorado no aprendizado, principalmente pelo fato
dos alunos já estarem familiarizados com este tipo de interface e linguagem de interação.
Os recentes consoles de jogos têm convergido para o uso das NUIs, conforme apontado no item
anterior, para criar uma experiência imitando a vida real. Tal fator pode ser observado pela
inserção de sensores de movimento e controles de voz aos já conhecidos Xbox e PS4,
oferecendo experiências cenestésicas e que vêm sendo aperfeiçoados para fins educacionais e
de reabilitação a partir de jogos para aprendizagem.
Nos jogos para aprendizagem os alunos são motivados a partir de dois elementos fundamentais,
um ambiente interativo de jogo virtual e a atividade do jogador contra algum tipo de oposição,
beneficiando o desenvolvimento de novas habilidades cognitivas, que se traduzem em
habilidades chave para o mundo transformado da atualidade (KLOPFER et al, 2009;
JOHNSON et al., 2012).
Um exemplo de sucesso na aplicação de jogos digitais na educação é a OJE - Olimpíada de
Jogos Digitais e Educação, que vem sendo realizada desde 2008 nos estados do Acre, Rio de
Janeiro e Pernambuco. A OJE proporciona a alunos e professores do ensino básico realizar
atividades através do diálogo e diversão utilizando o ambiente web, enfatizando as habilidades
colaborativas e cognitivas dos participantes. Conforme Luciano Meira, professor de
Psicologiada UFPE, o envolvimento dos alunos com a olímpiada tem trazido efeitos bastante
positivos como o aumento da frequência na biblioteca, do engajamento dos estudantes e
aproximação entre alunos e professores, no número de horas que o laboratório de informática
fica aberto (PORVIR, 2012).
Considerações Finais
As novas tecnologias aplicadas ao design de produtos inteligentes, conforme visto ao longo
deste artigo, têm um grande potencial no desenvolvimento de ambientes que integrem o
educador e o educando em um aprendizado dinâmico, criativo e com um olhar para o futuro.
Ao compreender que a cada dia os alunos constroem uma nova perspectiva de mundo, designers
podem fazer uso da experiência com modelos híbridos na educação, utilizando suas
potencialidades tanto do ambiente físico da sala de aula como também do ambiente virtual,
permitindo aos professores criarem uma experiência de aprendizagem mais criativa,
principalmente por considerar o mundo interconectado da atualidade, envolvendo os alunos em
uma ampla variedade de recursos, ampliando inclusive a jornada da aprendizagem.
No entanto, ainda encontramos barreiras no Brasil para a implantação plena destas atividades
devido aos custos elevados e a falta de familiaridade dos professores com estas ferramentas,
entre outros fatores. Embora ainda não saibamos com certeza aonde chegaremos, consideramos
de grande importância a divulgação destas tecnologias para que as barreiras sejam aos poucos
vencidas. Não se pode esperar por um futuro distante para compreender se e como estas
tecnologias podem ser implementadas visto que, neste momento, estudantes em vários pontos
do país estão utilizando-as, e se olharmos ao redor, provavelmente veremos essa realidade
acontecendo ao nosso lado.
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