Realidade aumentada como apoio à aprendizagem de vetores na educação superior
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48474 |
Resumo: | Alunos da Educação Superior vêm enfrentando desafios na aprendizagem de Vetores, que são elementos matemáticos adotados pela Geometria Analítica para unir os ramos da Álgebra e da Geometria em prol da resolução de problemas. O estudo da Álgebra Vetorial apresenta forte aplicabilidade em diversos campos do conhecimento, como a Física, Engenharias, Computação, Economia, etc., sendo imprescindível que os alunos da Área Tecnológica e das Ciências Exatas sejam bem formados nesse quesito. Apesar disso, são evidentes as dificuldades de aprendizagem relacionadas a operações e conceitos básicos de Vetores. As disciplinas que abordam esse assunto na Educação Superior exigem um alto nível de abstração do aluno e geralmente adotam um material didático pouco contextualizado, desfavorecendo uma aprendizagem que faça sentido ao aluno e leve em conta as suas necessidades educacionais. Muitas tecnologias atuais auxiliam aprendizes em contextos educacionais problemáticos, como é o caso da realidade aumentada. Nesse contexto, a presente pesquisa teve o objetivo de desenvolver uma solução de realidade aumentada para tornar o processo de ensino e aprendizagem de Vetores mais significativo, com uma abordagem matemática visual e contextualizada. Para isso, passou por procedimentos metodológicos baseados no Design Thinking, por ele ser um modelo de pensamento que busca soluções inovadoras centralizadas nas necessidades dos usuários finais. O público alvo da pesquisa foi composto por estudantes de graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) que estavam cursando a disciplina de Vetores e Geometria Analítica (VGA). A pesquisa teve como produto um protótipo de aplicativo de realidade aumentada para dispositivos móveis que estimula a aprendizagem de conceitos e operações vetoriais. O produto da pesquisa foi avaliado de duas maneiras. Primeiramente, foi verificado se o aplicativo dotava de recursos que contemplavam necessidades identificadas ao longo das etapas iniciais da pesquisa. Em seguida, o aplicativo foi experimentado em aulas de VGA no formato de ensino remoto, devido às restrições impostas pela UFRN por causa da pandemia da covid-19. Com a experimentação, foi possível avaliar o potencial educacional do aplicativo, ao se analisar os impactos que ele gerou na experiência de aprendizagem dos alunos. Com isso, foi possível constatar a adequação da ferramenta educacional desenvolvida ao ensino matemático; a viabilização de uma abordagem visual do ensino de vetores e a promoção da visualização e compreensão de conceitos, operações e aplicações de vetores na vida real. Além disso, contando com elementos de jogos, a ferramenta produzida permite a exploração de conceitos vetoriais de maneira interativa e dinâmica em um contexto que faz sentido ao aluno. Espera-se, assim, que o presente trabalho possa fomentar novas pesquisas na mesma temática e que o protótipo construído seja levado adiante visando a uma experiência de aprendizagem mais enriquecedora. |
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Pires, Glice Rochahttp://lattes.cnpq.br/0346910686419234https://orcid.org/0000-0002-4460-2877http://lattes.cnpq.br/2381782879955327Jácome, Samyr Silva Bezerrahttp://lattes.cnpq.br/1915091762056190Maia, Dennys Leitehttps://orcid.org/0000-0002-9536-2025http://lattes.cnpq.br/4047293288281493Aranha, Eduardo Henrique da SilvaRamalho, Geber LisboaMadeira, Charles Andrye Galvão2022-07-12T23:28:49Z2022-07-12T23:28:49Z2022-02-25PIRES, Glice Rocha. Realidade aumentada como apoio à aprendizagem de vetores na educação superior. 2022. 163f. Dissertação (Mestrado Profissional em Inovação em Tecnologias Educacionais) - Instituto Metrópole Digital, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48474Alunos da Educação Superior vêm enfrentando desafios na aprendizagem de Vetores, que são elementos matemáticos adotados pela Geometria Analítica para unir os ramos da Álgebra e da Geometria em prol da resolução de problemas. O estudo da Álgebra Vetorial apresenta forte aplicabilidade em diversos campos do conhecimento, como a Física, Engenharias, Computação, Economia, etc., sendo imprescindível que os alunos da Área Tecnológica e das Ciências Exatas sejam bem formados nesse quesito. Apesar disso, são evidentes as dificuldades de aprendizagem relacionadas a operações e conceitos básicos de Vetores. As disciplinas que abordam esse assunto na Educação Superior exigem um alto nível de abstração do aluno e geralmente adotam um material didático pouco contextualizado, desfavorecendo uma aprendizagem que faça sentido ao aluno e leve em conta as suas necessidades educacionais. Muitas tecnologias atuais auxiliam aprendizes em contextos educacionais problemáticos, como é o caso da realidade aumentada. Nesse contexto, a presente pesquisa teve o objetivo de desenvolver uma solução de realidade aumentada para tornar o processo de ensino e aprendizagem de Vetores mais significativo, com uma abordagem matemática visual e contextualizada. Para isso, passou por procedimentos metodológicos baseados no Design Thinking, por ele ser um modelo de pensamento que busca soluções inovadoras centralizadas nas necessidades dos usuários finais. O público alvo da pesquisa foi composto por estudantes de graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) que estavam cursando a disciplina de Vetores e Geometria Analítica (VGA). A pesquisa teve como produto um protótipo de aplicativo de realidade aumentada para dispositivos móveis que estimula a aprendizagem de conceitos e operações vetoriais. O produto da pesquisa foi avaliado de duas maneiras. Primeiramente, foi verificado se o aplicativo dotava de recursos que contemplavam necessidades identificadas ao longo das etapas iniciais da pesquisa. Em seguida, o aplicativo foi experimentado em aulas de VGA no formato de ensino remoto, devido às restrições impostas pela UFRN por causa da pandemia da covid-19. Com a experimentação, foi possível avaliar o potencial educacional do aplicativo, ao se analisar os impactos que ele gerou na experiência de aprendizagem dos alunos. Com isso, foi possível constatar a adequação da ferramenta educacional desenvolvida ao ensino matemático; a viabilização de uma abordagem visual do ensino de vetores e a promoção da visualização e compreensão de conceitos, operações e aplicações de vetores na vida real. Além disso, contando com elementos de jogos, a ferramenta produzida permite a exploração de conceitos vetoriais de maneira interativa e dinâmica em um contexto que faz sentido ao aluno. Espera-se, assim, que o presente trabalho possa fomentar novas pesquisas na mesma temática e que o protótipo construído seja levado adiante visando a uma experiência de aprendizagem mais enriquecedora.Higher education students have been facing challenges in learning Analytic Geometry, the sub-area of Mathematics that links Algebra and Geometry fields. Within Analytic Geometry, the study of Vectors is introduced as an algebraic resource that serves as an instrument for solving geometric problems and vice versa. The study of Vector Algebra has strong applicability in several fields of knowledge, such as Physics, Engineering, Computing, Economics, etc. Therefore, the student must be well trained in this regard. Nevertheless, the learning difficulties related to basic Vectors concepts and operations are evident. Disciplines that address this issue in higher education require a high level of abstraction from the student and usually adopt teaching materials that are poorly contextualized, disfavoring learning approaches that make sense to the student and take into account their educational needs. Many current technologies assist learners in problematic educational contexts, such as augmented reality. In this context, this research aimed to develop an augmented reality solution to make the teaching and learning process of Vectors more meaningful, with a visual and contextualized mathematical approach. For this, the research went through methodological procedures based on Design Thinking, once it is an approach that seeks an innovative solution centered on the needs of end-users. The target audience of the research was composed of undergraduate students from the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) who were taking the Vectors and Analytical Geometry (VAG) course. The research was able to develop a prototype of an augmented reality mobile application that stimulates the learning of vector concepts and operations. The research product was evaluated in two ways. First, it was analyzed whether the application had resources for addressing needs identified during the initial stages of the research. Following that, the application was tested in VAG classes in the remote teaching model, due to restrictions imposed by UFRN related to the covid-19 pandemic. With experimentation, it was possible to evaluate the educational potential of the application, by analyzing the impacts of the application on the students' learning experience. The research made possible several findings about the educational tool produced: it is suitable for mathematics teaching; it enables a visual teaching approach of Vectors and it promotes visualization and understanding of vector concepts, operations and real-life applications. With game elements, it deals with vector concepts interactively and dynamically, within a context that makes sense to the student. It is expected that the present work can foster new research on the same theme and that the developed solution is taken forward in favor of a more enriching learning experience.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INOVAÇÃO EM TECNOLOGIAS EDUCACIONAISUFRNBrasilÁlgebra vetorialGeometria analíticaRealidade aumentadaAprendizagem significativaRealidade aumentada como apoio à aprendizagem de vetores na educação superiorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALRealidadeaumentadaapoio_Pires_2022.pdfapplication/pdf9495570https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48474/1/Realidadeaumentadaapoio_Pires_2022.pdf37b7c6e4e433b2b469a68123d39d9bc0MD51123456789/484742022-07-12 20:29:21.731oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/48474Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-07-12T23:29:21Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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