Aplicação das Tecnologias de Realidade Virtual e Aumentada
na Educação Visando Melhorias no Ensino da Disciplina de
Geografia
Vinícius Costa Candian¹, Júlio Cesar³, Douglas Monteiro4, Juliana Padilha².
UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTONIO CARLOS
Rua Lincoln Rodrigues da Costa, 165
Ubá - MG, 36500-000 - Brasil.
{costacandian; padilha.ju}@gmail.com {cesar_senador;
dougmp89}@hotmail.com
Resumo: A realidade aumentada torna se cada vez mais presente na área da
educação. Este artigo tem como objetivo demonstrar a utilização da realidade
virtual e realidade aumentada nas salas de aula do ensino médio, onde os
alunos podem interagir trazendo para o mundo real objetos virtuais que lhes
proporcionarão melhorar o entendimento da disciplina de Geografia.
Palavras Chaves: Realidade virtual, realidade aumentada, educação, objetos
virtuais e Geografia.
Abstract: The increased reality becomes if each more present time in the area
of the education. This article has as objective to demonstrate to the use of the
virtual reality and reality increased in the classrooms of average education,
where the pupils can interact bringing for the real world virtual objects that
provide better understanding of the discipline of geography.
1. Introdução
A aprendizagem na área de Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada (RA) é um
campo novo que vem crescendo rapidamente. As utilizações destas novas tecnologias
podem contribuir para crescimento de interesse e motivação dos alunos, promovendo,
portanto, uma melhoria na aprendizagem destes [Hannes 2008].
A RV e a RA podem ser utilizadas por educadores no ensino de alunos como a
forma mais ampla e impactando no interesse destes. Pois, em determinadas áreas da
educação em que for aplicada como matemática, geografia, química, física entre outras,
podem ajudar e muito melhor a compreensão dos alunos e até mesmo ajudar o próprio
educador na explicação de determinados assuntos.
A utilização de uma nova tecnologia não é uma solução para os problemas
educacionais, e sim é o aprimoramento das técnicas de ensino.
O restante do artigo está organizado da seguinte forma: na seção 2 é relatado um
pouco sobre a Realidade Virtual; 3 Realida Aumentada; 4 Educação no Ensino Médio; 5
Realida Aumentada versus Educação; 6 Materias Metodose na seção 7 é apresentado a
Conclusão.
Revista iTEC – Vol. I, Nº 1, Dez. 2010
Página 13
2. Realidade Virtual
A Realidade Virtual (RV) é uma interface avançada para aplicações computacionais,
onde o usuário pode navegar e interagir, em tempo real, em um ambiente tridimensional
gerado por computador, usando dispositivos multisensoriais [Kirner 2007].
Segundo Kirner (2007) a RV permite ao usuário visualizar ambientes
tridimensionais, se movimentar dentro deles e manipular seus objetos virtuais. Estes
objetos podem ser animados, apresentando comportamentos autônomos ou disparados
por eventos.
O usuário ao interagir com um ambiente virtual 3D, vendo as alterações sendo
feitas através de seus comandos se torna muito mais interessado no que lhe esta sendo
apresentado.
3. Realidade Aumentada
Segundo a definição de Azuma (1997) a Realidade Aumentada (RA) é como um
sistema que: combina elementos virtuais com o ambiente real, é interativa e tem
processamento em tempo real e é concebida em 3D.
Segundo Kirner (2007) a RA nada mais é do que a sobreposição de objetos
tridimensionais gerados por um computador em um ambiente real por meio de
dispositivos tecnológicos. Kirner, afirma ainda que, o usuário da RA tem com uma
interação segura, podendo trazer para o ambiente real um ou mais objetos virtuais
incrementando a visão que tem do mundo real. Esta tecnologia proporciona ao usuário o
manuseio dos objetos com as próprias mãos, mas para que isto ocorra deve-se utilizar
um software com capacidade de visão do ambiente real e de posicionamento dos objetos
virtuais.
A RA é capaz de fornecer informações que vão muito além do que se pode ver e
tocar, um dos mais importantes usos de mundos virtuais não é para substituir o mundo
real, mas sim completar a visão do usuário deste mundo. A conceituação de RA é a
mistura do mundo real e virtual em algum ponto da realidade/virtualidade contínua que
conecta ambientes reais e virtuais completos [Milgram 1994].
Na área da educação, os estudantes começam a ter seu primeiro contato com a
informática utilizando novas propostas, como exemplo de um livro cujo objetivo é
desenvolver um ambiente computacional com simples características de forma
tradicional no qual motive a percepção de crianças, podendo ter uma extensão de suas
aplicações em portadores de necessidades especiais, influenciando a sua aprendizagem,
através de estímulos visuais, sonoros e táteis [Kirner 2007].
A utilização da RA como uma fonte de tecnologia disponível é a certeza de
aperfeiçoar os processos públicos, privados e comerciais, de forma que se possa ter
maior abrangência, atingindo maior área de atuação e mostrar todo o seu potencial
tecnológico capaz de unir o mundo físico ao virtual.
4. Educação no Ensino Médio
Em 1996, o ensino médio, antigamente chamado de Segundo Grau, passou a ter a
finalidade de aprofundar os conhecimentos adquiridos no ensino fundamental
Revista iTEC – Vol. I, Nº 1, Dez. 2010
Página 14
oferecendo o conhecimento básico necessário para se ingressar no ensino superior.
[Zibas 2007]
A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), lei n.º 9394, de 20 de
dezembro de 1996, deixa cada sistema livre para constituir os conteúdos do ensino
médio. A maioria dos sistemas de ensino médio é composta pelo ensino de: Língua
Portuguesa, Matemática, Geografia, História, Física, Química, Biologia, Educação
Física, Informática, Filosofia, Sociologia e uma Língua Estrangeira (Inglês, Espanhol)
[LDB 1996].
Com a liberdade que as escolas possuem, tanto para criar ou modificar os
conteúdos do ensino médio, estas devem aprender a aliar o ensino com a tecnologia que
é algo tão emergente nos dias de hoje.
5. Realidade Aumentada versus Educação
Quando uma tecnologia chega ao usuário residencial, isto significa que, esta mesma
tecnologia pode também estar presente em escolas. Mas, para que isto aconteça é
necessário que os educadores tenham conhecimento da tecnologia e saibam como
utilizá-las em aplicações pedagógicas, produzir um conteúdo e metodologias para o uso
em escolas [Tori 2003].
Segundo Kirner (2007) a aplicação desta tecnologia é possível na área da
educação, onde cada educador aplica os meios mais adequados, para o seu público alvo.
Este tipo de postura garante que, os alunos não ficarão expostos à monotonia. Kirner
afirma também que, cabe ao educador transformar a RV e a RA em favor de seu
trabalho como ferramentas e ações focadas na aprendizagem, visto que, não é necessário
produzir uma ideia artificial, pois as mesmas já se encontram no ambiente e não
precisando sair de seu espaço por estar misturada a realidade.
O aluno poder sentir o objeto de estudo em suas mãos isto se torna um
componente poderoso para a sensação de interatividade e presença por ele percebida.
Conseguindo o envolvimento e presença do aluno, o professor poderá mostrar toda sua
competência. Ainda que, a tecnologia RA esteja bastante restrita a laboratórios de
pesquisa é usada em larga escala na área de marketing e entretenimento. Porém, já
existem iniciativas muito interessantes para aplicação na área de educação [Tori 2003].
A motivação dos alunos e usuários de forma geral é uma das principais
vantagens para utilização da RA para fins educacionais, pois o estímulo visual ajuda na
retenção do conteúdo estudado podendo aumentar ainda mais a percepção e o interesse
dos alunos no que lhes fora apresentado.
6. Materiais e Métodos
Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma aplicação com o uso das
tecnologias RV e RA, a fim de, facilitar o ensino-aprendizagem na disciplina de
Geografia de alunos que cursam o ensino médio. Portanto, possibilitará aumentar o
interesse dos alunos e a motivação para melhorar a aprendizagem através de imagens
em três dimensões (3D) como mapas geológicos, mapas do mundo e entre outros.
Revista iTEC – Vol. I, Nº 1, Dez. 2010
Página 15
Figura 1 – Exemplo de Realidade Aumentada na Área de Geografia
No intuito de construir um aplicativo, optou-se pela utilização do ARToolKit, por
ser uma ferramenta apropriada para o desenvolvimento de aplicações com o uso de RA,
e também por se tratar de software de código livre e ter uma licença para uso não
comercial disponível tornando-se um gancho para a divulgação desta tecnologia.
O aplicativo está em desenvolvimento, pois se encontra na fase de modelagem,
ressaltando que já estão prontos os diagramas de casos de uso, faltando somente os
diagramas de classes. Após o término da modelagem iniciará a desenvolvimento do
software. Pretende-se desenvolver um manual virtual de demonstração onde a disciplina
abordada receberá as contribuições da RA através de imagens com visualização em três
dimensões (3D).
7. Conclusão
O desenvolvimento do aplicativo com o uso da Realidade Virtual e Realidade
Aumentada ainda se encontram em desenvolvimento conforme citado na seção anterior.
O mesmo deve estar concluído e disponível para testes em aproximadamente seis
meses.
Como trabalho futuro, pode-se propor a realização de um teste de usabilidade
com os alunos e professores onde se aplicará um questionário de avaliação do aplicativo
desenvolvido a partir de métodos de Likert cumulativos. As questões devem analisar
fatores como: interesse despertado pela matéria, visualização da informação, facilidade
de uso, motivação com o material, melhora no entendimento no conceito de aceitação
do aplicativo.
Espera-se, que esta tecnologia possa ajudar aos alunos do ensino médio na
disciplina de Geografia podendo ser expandida futuramente para outras disciplinas.
Pois, proporcionará aos alunos e educadores o acesso a novas tecnologias para auxiliar
no método de ensino. Sendo assim, ajudará a melhorar ainda mais o ensino no Brasil.
Referências
Azuma R.(1997) A Survey of Augmented Reality.
http://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf, Dezembro.
Hannes K. (2008) Collaborative Augmented Reality in Education.
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.12.2215&rep=rep1&type=
pdf. Outubro.
Revista iTEC – Vol. I, Nº 1, Dez. 2010
Página 16
Kirner, C.; Siscoutto, R. Realidade Virtual e Aumentada: Conceitos, Projeto e
Aplicações. 1 ed. Porto Alegre - RS: Sociedade Brasileira de Computação - SBC,
2007, v. 1, p. 13-18, Dezembro.
LDB: Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (1996).
http://bd.camara.gov.br/bd/bitstream/handle/bdcamara/2762/ldb_5ed.pdf?sequence=
1, Novembro.
Milgram, P. et. al. Augmented Reality: A Class of Displays on the Reality-Virtuality
Continuum. Telemanipulator and Telepresence Technologies, SPIE, 1994, V.2351, p.
282-292.
Tori,R. (2003)Tecnologias Interativas na Redução de Distância em Educação:
Taxonomia da Mídia e Linguagem de Modelagem.
http://stoa.usp.br/fap0459/files/1073/6045/TORI-teseTecnologias_Interativas_na_Educacao.pdf,Novembro.
Zibas, D. M. L.; Aguiar, M. A. S. and Bueno, M. S. (2007). O Ensino Médio no Brasil:
da Invisibilidade à Onipresença.
http://www.uff.br/trabalhonecessario/TN5%20RODRIGUES,%20R..pdf Novembro.
Referências Complementares
ARToolKit. http://www.artoolworks.com/, Novembro
Escala de Likert. http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/pt/Likert_scale. Outubro.
Mitrulis, E. Ensaios de Inovação no Ensino Médio.
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S010015742002000200009&lng=pt&nrm=iso, Novembro.
Revista iTEC – Vol. I, Nº 1, Dez. 2010
Página 17