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Espacios. Vol. 37 (Nº 29) Año 2016. Pág. 16

Serious game de aventura no desenvolvimento de lógica no Ensino Médio Regular

Serious adventure game to develop logic in the Middle Regular Education

Iuri Santos BARRETO 1; Ingrid Paola ALMEIDA Tiburcio 2; Eduardo Seige IANAGUIVARA 3; Alex CANDIAGO 4

Recibido: 15/06/16 • Aprobado: 19/07/2016

Conteúdo

1. Introdução

2. Metodologia

3. Desenvolvimento

4. Levantamentos de dados

5. Considerações Finais

Referências bibliográficas

1. Introdução

Serious Game (Jogo Sério) é um termo criado em 1970 por Clark C. Abt, que é usado para jogos onde possuem um objetivo educacional explícito, porém antes era usado apenas para jogos de tabuleiro e de cartas, hoje esse termo é usado também na área de desenvolvimento de jogos eletrônicos.

“Serious game: Uma competição mental, jogada com um computador de acordo com regras específicas que usam o entretenimento para treinamento governamental ou corporativo, educação, saúde, políticas sociais e objetivos de comunicação estratégica.” (ZYDA, 2005, p.25).

Infelizmente o estudo de lógica é esquecido em grande parte das escolas públicas, essa defasagem acaba atrasando a formação profissional do indivíduo, e até mesmo pessoal, vista que é necessário um raciocino crítico e lógico para tomar decisões em geral, teríamos um número bem maior de profissionais qualificados se este conceito fosse melhor trabalhado. De acordo com a PCN (Parâmetros Curriculares Nacionais) a lógica é trabalhada junto com a matéria de Matemática, mas ainda sim acaba sendo esquecida, pois o aluno em vez de interpretar um problema acaba decorando uma formula.

De acordo com artigo desenvolvido por um grupo de pesquisadores da UFPB (Universidade Federal da Paraíba) cada indivíduo possui uma maneira particular de absorver informações, é justamente isso que queremos trabalhar em nosso jogo, o estudante terá x maneiras de resolver o mesmo desafio, possibilitando assim o desenvolvimento da lógica, estratégia e até mesmo da memória.

“No jogo, mediante a articulação entre o conhecido e o imaginado, desenvolve-se o autoconhecimento, até onde se pode chegar, e o conhecimento dos outros, o que se pode esperar e em que circunstâncias.” (OLIVEIRA, Márcia, 2005, p.07).

Sendo assim quando jogando o estudante está conhecendo seu próprio limite, e isso acaba estimulando o jogador a não desistir após perder uma fase, e quando ele volta e refaz o que ele tinha errado, mas agora de maneira correta, ele sem saber acabou de superar seu limite, pois assim como citou Beck (2006), a perspectiva de facilitar a aprendizagem com jogos, em vez de ensinar com ele, é mais adequada porque um aprendiz está mais suscetível a aprender quando a aprendizagem não é forçada.

Com base nessa problematização surgiu a ideia de criar uma ferramenta auxiliar para ser usada em sala de aula por professores, ou até mesmos em casa pelos próprios alunos, essa ideia objetiva em desenvolver um jogo de apoio no ensino de raciocínio lógico para computador pessoal.

1.1. Referencial teórico

Objetivo de desenvolver um Serious Game em ambiente 3D para ser uma ferramenta de auxilio no desenvolvimento da lógica em estudantes do ensino médio regular de 15 a 17 anos.

Mengel (2014) levanta uma preocupação generalizada sobre os efeitos do aumento do tempo gasto por adolescentes em jogos de computador  e redes sociais, e aponta que independentemente do conteúdo do jogo, o mesmo afeta o comportamento pró-social, sendo assim, jogos sérios podem influenciar diretamente no desempenho do adolescente na escola.

Trabalhar o contexto situações-problema é uma forma de ensino muito valorizada, pois as mesmas são elaboradas a partir de momentos significativos do próprio jogo, ou seja, representam uma situação de decisão que o jogador necessitará fazer. Os questionários apresentados no jogo desafiam os alunos a buscarem respostas corretas para pontuarem e prosseguir para o próximo desafio (Aprender com jogos e situações-problema. Artmed, 2007).

Quando estamos combinando diversão com ambiente virtual, estamos desenvolvendo uma poderosa ferramenta narrativa, nas quais os jogadores nãos envolvidos, potencializando a capacidade de ensino (RENOTE, 2006). No artigo desenvolvido por Luis, Maria e Milton (2006), apontam que ao se jogar um game, quando uma pessoa dirige um carro ou o simples ato de abrir uma porta de um castelo, o jogador sente como se o seu corpo e mente estivessem inserido em um novo espaço, no ambiente 3D esse jogador sente-se livre e interessado em explorar livremente o ambiente, interagindo com os elementos.

Em Testes realizado por Castro (2014), mostra como resultado positivo uma comparação de dois grupos de crianças que utilizaram um ambiente virtual e que não usaram, onde o ambiente virtual tinha como objetivo desenvolvimento de habilidades matemáticas em crianças, assim como Mengel (2014) os estudos de Castro evidenciaram o impacto de uma ferramenta auxiliar em sala de aula.

“Não há dúvidas da dependência que se tem das tecnologias e o quanto são fundamentais na era atual. Quando se fala em mídia, entende-se que não se trata apenas das tecnologias digitais, mas, por exemplo, a importante criação da escrita, depois, a da imprensa que possibilitam grandes avanços no mundo contemporâneo.” – Macêdo (2015).

De acordo com citação de Macêdo (2015), o uso de tecnologias é algo que se torna cada vez comum em nosso cotidiano, e que a mesma deve ser usada para possiveis grandes avanços, como em diversas áreas.

Hostetter (2006) aponta que a geração atual de crianças e adolescentes tem gasto mais tempo semana jogando do que estudando e fazendo seus deveres escolares. Com base nessa pesquisa identificamos que esse público alvo cresce cada vez mais, visto que de acordo com estatística realizada pela ESA (Entertainment Software Association) disponível no artigo de Robson (2012), no mercado norte-americano, mais de dois terços da população possui videogames em casa, em 2008 as vendas de jogos aumentaram 22,9% em relação ao ano anterior.

De acordo com Pires (2015), os jogos são aplicações utilizadas facilmente e costumam despertar grande fascínio pelos jovens estudantes, e afirma também que o jogo é capaz de melhorar a aprendizagem dos alunos, sem perder o divertimento.

Voltando no mercado brasileiro, Robson (2012) aponta o surgimento de empresas com intuito de desenvolver jogos educacionais, tanto gratuitos quanto comercializados, onde alguns possuem financiamento do governo, como o jogo Tríade (jogo educacional desenvolvido por um grupo de pesquisa da Universidade Estadual da Bahia (UNEB)) que foi financiado pelos órgãos estaduais (Fapesb) e governamentais (FINEP, CNPq e Secretárias de Tecnologia).

1.2. Raciocínio Lógico

Piaget (1976) aborda a ideia de como se processa a compreensão das relações lógica, onde a criança é capaz de refletir sobre suas próprias operações, independentemente do seu conteúdo a partir dos doze anos de idade. De acordo com Vasconcelos (2002) raciocínio é uma relação do pensamento de natureza complexa, ou seja, é uma característica humana que responde a algo que nos é proposto, e a lógica consiste na coordenação de relações abstraídas pelos indivíduos, através de uma interação com algum objeto que implica na construção mental.

1.3. Arte Conceitual (Concept Art)

O modo como os questionários serão feitos será de acordo com a Figura 1, em certos momentos do jogo aparecerá essa janela onde terá uma questão sobre lógica, com três opções de respostas, onde apenas uma é verdadeira, e o resultado da resposta escolhida aparecera no círculo logo ao lado das opções.

Figura 1 - Concept da janela de perguntas

Fonte: do autor.

A primeira fase do jogo será um pequeno labirinto para consegui ter acesso ao castelo onde futuramente será a segunda fase, neste labirinto existem alguns portões, que a princípio estarão trancados, para conseguir a chave para abri-lo o aluno deve responder um questionário, existe a possibilidade de ter uma dica sobre a resposta correta, mas é opção do jogador usar ou não a dica, Apenas a última pergunta da fase que não tem dica.

Figura 2 - Concept do primeiro cenário do Jogo.

Fonte: do autor.

O portão Principal está trancado também, para conseguir abri-lo deve-se pegar as duas chaves que estão escondidas no labirinto.

2. Metodologia

De acordo com pesquisa realizada por um grupo de estudantes da UTFPR sobre jogos sérios no panorama brasileiro, indica que a teoria de Piaget é a mais utilizada quando o assunto é jogo. Muito conhecida entre os pedagogos, essa teoria será implementada no jogo, de tal maneira iremos fazer o esquema de assimilação sofre acomodação.

A versão demo do nosso jogo tem apenas uma fase, que se passa em um labirinto, com o objetivo de chegar até a entrada do castelo, nesse caminho o jogador encontrará alguns obstáculos, sendo algumas perguntas que trabalham o raciocínio lógico do jogador, e o mesmo ainda pode usar as dicas para ajudar auxilia-lo na resposta. As seguintes perguntas foram selecionadas:

Tabela 1 - Lista de Perguntas

Fonte: Site Mundo Simples (2014)

A metodologia ICS foi proposta pelo Dr. Alex Candiago (artigo Virtual Multimedia Environment to Teach Safety Procedures in Laboratories,). Nesta metodologia o projeto é dividido em três importantes fases: Game Design Document (GDD), implementação e testes. Como mostra o diagrama da Figura 3.

Figura 3 - Diagrama da Metodologia ICS

Fonte: ALEX CANDIAGO (2014)

3. Desenvolvimento

Este projeto se encontra finalizado, foi iniciado em março de 2015, com pesquisas relacionadas à como jogos podem ser usados para desenvolver a lógica.

Figura 4 - Cenário da Primeira Fase

Fonte: do autor.

Todos os objetos foram modelados no maya Autodesk 2015, na figura 5 mostra um dos objetos modelados.

Figura 5 - Barril modelado no software Maya.

Fonte: do autor.

Depois de modelados os objetos foram para o processo de texturização, nesse processo foram usados dois softwares, o próprio Maya e o editor gráfico Photoshop. A imagem a seguir mostra como foi feito esse processo.

Figura 6 - Texturização de Objetos

Fonte: do autor.

Para colocar textura em um objeto, primeiramente é necessário criar um mapa UV do objeto, identificado na figura 6. Depois de criar o mapa UV, esse objeto é exportado em formato FBX para o software Unreal Engine 4, é nessa etapa os materiais serão criados e aplicados no objeto 3D.

É na Unreal também que se trabalha com partículas, Simulação de física, criação de interfaces e a programação do jogo. Na figura 7 mostra como foi feita a partícula de fogo, para aplicar ao objeto de tocha.

Figura 7 - Sistema de Partículas

 Fonte: do autor.

A Programação é um dos fatos mais importantes no processo de desenvolvimento de um jogo, vista que é a mesma que permite que o jogador tenha uma interação com o jogo. Na Unreal a linguagem de programação utilizada é a C++ com o Visual Studio 2015, porém também podemos programar utilizando a linguagem da própria Unreal, chamada Brueprint, essa segunda maneira pode visualizar na imagem seguinte, onde foi criado um algoritmo para abrir um portão.

Figura 8 - Programação para abrir o portão

Fonte: do autor.

Após o processo de programação do ambiente do jogo, foi gerado um pacote de execução para que o jogo possa ser instalado em qualquer computador, ficando disponível assim para o processo de testes, a figura 9 apresenta o início do jogo depois de finalizado o processo de desenvolvimento.

Figura 9 - Jogo Finalizado

Fonte: do autor.

4. Levantamentos de dados

4.1. Coleta de dados

O levantamento de dados foi feito através de um teste realizado com 26 alunos regularmente matriculados na rede pública estadual de ensino, como local a Escola Estadual Louis Braille. Os estudantes foram separados em 2 grupos, onde o Grupo A era composto por 10 alunos que utilizaram o jogo e o Grupo B com 16 alunos que não utilizaram. Uma professora da matéria de matemática acompanhou a aplicação do teste com os alunos.

A professora disponibilizou uma aula para que fosse possível a aplicação do teste. Os levantamentos dos dados foram feitos de acordo com a sequencia abaixo:

1. Autorização da Diretora da escola: Nesta etapa foi apresentado a ideia do projeto e o objetivo de ser uma ferramenta auxiliar para o desenvolvimento de lógica dentro da grade de aula da matéria de matemática. Esta autorização foi concebida através de uma assinatura feita em 21 de maio de 2016.
2. Autorização da Professora: Foi apresentada a professora o projeto, e após a confirmação, foi escolhida uma data para realização (data escolhida 28 de maio) e uma sala de alunos da 1ª série do ensino médio. Essa etapa foi feita em .
3. Instalação do Software: Essa etapa foi fundamental para analisar o hardware dos computadores da escola, para que não acontecesse imprevistos durante a aplicação do teste prático com os alunos. Etapa realizada em 23 de maio de 2016.
4. Pré-teste de Software: Nessa etapa foi apresentado á professora os requisitos funcionais do software, e junto com a mesma foi testado o jogo, analisando se todos os requisitos foram atendidos. Etapa realizada em 24 de maio de 2016.
5. Teste de Usabilidade: Depois de ter jogado o software a professora realizou uma segunda avaliação sobre o software, porém nesta avaliação, cada requisito poderia ser avaliado em uma escala de 1 a 5, onde 1 significa “Muito ruim” e 5 significa “Muito Bom”. Esta etapa foi realizada em 28 de maio de 2016.
6. Teste de Software: O Grupo A de estudantes jogou o software, e ao finalizar o jogo os alunos fizeram uma avaliação, no intuito de identificar possíveis falhas e para coletar informações de como o jogo esta envolvido no cotidiano de cada aluno. Esta etapa foi realizada em 28 de maio de 2016.
7. Questionário: Ambos os grupos realizaram o mesmo questionário, com o objetivo de comparar as médias de notas de cada grupo, o questionário possuía 10 questões sobre raciocínio lógico, e cada questão tinha como valor 1,0. Esta etapa foi realizada em 28 de maio de 2016.

4.2 Análise dos dados

Com a instalação do jogo foi identificado que o software Direct X 9 era necessário instalar para que o jogo fosse executado com êxito.

Na avaliação dos requisitos funcionais feito juntamente com professora de matemática foi possível identificar que todos os requisitos levantados foram atendidos, como é mostrado na Tabela 2, onde cada requisito poderia ser avaliado como A (Atende) e como NA (Não Atente).

Tabela 2 - Análise de Requisitos Funcionais.

Fonte: do autor.

A professora precisou fazer uma segunda avaliação, mas desta vez cada requisito deveria ser avaliado em uma escala de 1 a 5 (Muito Ruim [1], Ruim [2], Razoável [3], Bom [4], Muito Bom [5]).

Tabela 3 - Avaliação mais detalhada sobre requisitos.

 Fonte: do autor.

A professora identificou que quando diminui a resolução da tela, partes do menu fica escondido, por este motivo avaliou como razoável, sendo assim será feita uma função para modificar o tamanho do menu de acordo com a resolução que o jogador escolheu.

Na figura X vizualiza-se o desempenho do Grupo A e Grupo B referente ao teste de lógica. E como pode ser identificado o grupo A obteve um desempenho 10% melhor que o grupo B, ficando assim confirmada a interferência do jogo como ferramenta auxiliar para melhor aproveitamento no desenvolvimento de lógica.

Figura 10 - Gráfico de desempenho no teste de lógica com grupos A e B.

Fonte: do autor.

 O teste tinha como nota máxima 10, os alunos do Grupo A tiveram como média de nota 6.2 e os alunos do Grupo B tiveram como média 5.0, em vista deste, o jogo foi uma ferramenta fundamental para que os alunos do grupo A pudesse compreender os questionários da avaliação, pois no jogo eles já passaram por desafios semelhantes e estão acostumados com os tipos de questionamentos.

Como sugestão, os alunos pediram para expandir o jogo, pois “É bem mais divertido aprender com o jogo do que na lousa de sala de aula” palavras de um dos alunos do grupo A, mas é claro que nossa intenção não é substituir a lousa de sala de aula, mas sim fazer do jogo educativo uma ferramenta auxiliar para o ensino em sala de aula, possibilitando ate ser usado fora de sala de aula, como em casa por exemplo.

5. Considerações Finais

O desenvolvimento de raciocínio lógico é vantajoso para diversas áreas profissionais, acelerando o entendimento de problemas na empresa, rapidez e eficácia na tomada de decisão, desenvolvendo o senso crítico, atividades como jogos desenvolvem a cognição que subsidia o desenvolvimento do aluno do ensino médio capacitando o estudante para o desenvolvimento das competências necessárias para um bom desempenho escolar.

E como ficou comprovado na aplicação do teste, o serious game é uma poderosa ferramenta para auxiliar nessa área de desenvolvimento de lógica. A dificuldade que alunos têm em solucionar problemas matemáticos pode ser sanada se o aluno começar a entender o exercício, e não “decorar formula”, e é nesse ponto que a lógica se aplica.

O projeto teve como objetivo desenvolver um serious game para ser aplicado em escolas para ser uma ferramenta de auxilio no desenvolvimento da lógica, consequentemente o raciocínio lógico.

Foi validado por meio de teste com alunos de uma escola pública estadual, onde se comprova que o jogo digital pode sim ser usado como ferramenta auxiliar, resultando no aumento de desempenho em comparação com os que não utilizam.

Por fim, espera-se que este trabalho seja apenas a primeira etapa para possíveis expansões desse jogo, assim aumentando ainda mais o desempenho comprovado em teste, e também que sirva de inspiração para outros desenvolvedores de jogos a ter a mesma iniciativa, sendo assim ajudando a popularizar o desenvolvimento de jogos nacionais.

Referências bibliográficas

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1. Iniciação Científica – Anhanguera Educacional Guarulhos – Graduando em Sistemas de Informação. E-mail: iuri_barreto@aedu.com
2. Mestranda – Universidade Mogi das Cruzes – Pós-Graduação Stricto Sensu em Políticas Públicas. Graduada em Administração – Anhanguera Educacional. E-mail: ingrid.tiburcio@anhanguera.com
3. Doutor em Engenharia Biomédica – UMC, Mestre em Engenharia Biomédica – UMC, Especialista em Gerenciamento de Projetos – UMC, Graduado em Redes de Computadores - UMC, Docente, Pesquisador – Universidade Nove de Julho de São Paulo: Curso Jogos Digitais. E-mail: eduardo_seige@hotmail.com

4. Doutor em Engenharia Biomédica -UMC, Mestre em Educação, Comunicação e Administração –USM, Especialista em Informática em Educação – UFLA, Graduado em Informática – UNIJUÍ, Docente, Pesquisador e Coordenador de Cursos – Anhanguera Educacional de Guarulhos: Jogos Digitais e Sistemas de Informação. E-mail: alexcandiago@yahoo.it