Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ayres, Claudia
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81132/tde-23022021-174635/
Resumo: Comumente, estudos sobre visualização de moléculas baseiam-se em duas abordagens: i-tomar dados semi-quantitativos gerais de muitos indivíduos, ii - tomar dados qualitativos específicos com pequenos grupos. Nesta pesquisa propomos uma metodologia de registro e análise das interações de estudantes com representações de estruturas moleculares tridimensionais interativas que pode contemplar as duas abordagens. Parte-se de um problema que é a manipulação de uma representação de estrutura molecular interativa até que o aluno a considere igual a outra representação estrutural estática da mesma molécula. No processo, registra-se a curva da diferença de orientação entre as representações versus o tempo. Além do tempo de resolução (tRes) e do tempo total (tTot), registra-se a posição da representação a cada movimento do estudante. Foram realizadas tomadas de dados com 50 estudantes (17 de cursinho popular e 33 graduandos em cursos de química e correlatos), por meio de uma sequência incluindo os seguintes testes e questionários: questionário de exposição prévia e familiaridade com representações de estruturas moleculares, teste de interpretação de representações estáticas 3D para 2D, teste de rotação mental (PVRot), teste de Ishihara para daltonismo, questionário de usabilidade, e a aplicação da ferramenta com as versões colorida (CPK) e cinza do modelo bola-bastão da molécula da batracotoxina. A análise hierárquica de grupos dos dados indica 4 perfis distintos: 1 (n=21, tRes colorido=16s, tRes cinza=13s); 2 (n=9, tRes colorido=25s, tRes cinza=77s), 3 (n=8, tRes colorido=53s, tRes cinza=24s) e 4 (n=12, tRes colorido=19s, tRes cinza=31s). A baixa correlação de Pearson (-0,39) entre PV-ROT e tRes sugere que o fato das representações serem interativas permite superar diferenças individuais na habilidade de rotação, sobretudo nos grupos 2, 3 e 4. Átomos coloridos parecem ser referências visuais importantes para estudantes de 2 e 4. Não se observou diferenças significativas de gênero.
id USP_a9fb24705782963dfb15d7e062d21c2b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-23022021-174635
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciaisThree-dimensional representations of the molecule: the role of interactivity under the scope of visual-spatial abilities.Estrutura tridimensional de moléculasHabilidades visuoespaciaisinformation and knowledge technologyRepresentaçõesrepresentationsTecnologias da informação e do conhecimentothree-dimensional molecular structuresvisuospatial abilityComumente, estudos sobre visualização de moléculas baseiam-se em duas abordagens: i-tomar dados semi-quantitativos gerais de muitos indivíduos, ii - tomar dados qualitativos específicos com pequenos grupos. Nesta pesquisa propomos uma metodologia de registro e análise das interações de estudantes com representações de estruturas moleculares tridimensionais interativas que pode contemplar as duas abordagens. Parte-se de um problema que é a manipulação de uma representação de estrutura molecular interativa até que o aluno a considere igual a outra representação estrutural estática da mesma molécula. No processo, registra-se a curva da diferença de orientação entre as representações versus o tempo. Além do tempo de resolução (tRes) e do tempo total (tTot), registra-se a posição da representação a cada movimento do estudante. Foram realizadas tomadas de dados com 50 estudantes (17 de cursinho popular e 33 graduandos em cursos de química e correlatos), por meio de uma sequência incluindo os seguintes testes e questionários: questionário de exposição prévia e familiaridade com representações de estruturas moleculares, teste de interpretação de representações estáticas 3D para 2D, teste de rotação mental (PVRot), teste de Ishihara para daltonismo, questionário de usabilidade, e a aplicação da ferramenta com as versões colorida (CPK) e cinza do modelo bola-bastão da molécula da batracotoxina. A análise hierárquica de grupos dos dados indica 4 perfis distintos: 1 (n=21, tRes colorido=16s, tRes cinza=13s); 2 (n=9, tRes colorido=25s, tRes cinza=77s), 3 (n=8, tRes colorido=53s, tRes cinza=24s) e 4 (n=12, tRes colorido=19s, tRes cinza=31s). A baixa correlação de Pearson (-0,39) entre PV-ROT e tRes sugere que o fato das representações serem interativas permite superar diferenças individuais na habilidade de rotação, sobretudo nos grupos 2, 3 e 4. Átomos coloridos parecem ser referências visuais importantes para estudantes de 2 e 4. Não se observou diferenças significativas de gênero.Studies on visualization of molecules are commonly based on two approaches: i - collecting general semi-quantitative data from several individuals, ii - collect specific qualitative data from small groups. In this research, we propose a register methodology and analysis of interactions of students with interactive three-dimensional molecule structures that might contemplate both approaches. Initially, the task students are presented with is the manipulation of the representation of an interactive molecular structure up to the point when the student considers it equal to another static structural representation of the same molecule. During the process, the curve depicting the difference between the representations versus time is registered. Besides the resolution time (tRes) and the total time (tTot), the position of the representation at each of the student\'s movements is also registered. The data were collected with 50 students (17 from a college-entrance-exam preparation course aimed at low-income persons and 33 undergraduates attending Chemistry colleges and similar ones), through a sequence including the following tests and questionnaires: questionnaire on previous exposure and familiarity with molecular structure representations, test of interpretation of static 3D to 2D representations, test of mental rotation (PV-Rot), Ishihara test for color blindness, questionnaire on usability, and the application of the tool with the color (CPK) and grey versions of the ball-bat model of the batracotoxin molecule. The hierarchic analysis of groups of data indicates 4 distinct profiles: 1 (n = 21, color tRes = 16s, grey tRes = 13s); 2 (n = 9, color tRes = 25s, grey tRes = 77s); 3 (n = 8, color tRes = 53s, grey tRes = 24s) and 4 (n = 12, color tRes = 19s, grey tRes = 31s). The low Pearson correlation (-0.39) between PV-Rot and tRes suggests that the fact that the representations are interactive makes it possible to overcome individual differences in the rotation ability, especially in groups 2, 3 and 4. Colored atoms seem to be important visual references for students in groups 2 and 4. No significant gender differences were observed.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMarson, Guilherme AndradeAyres, Claudia2018-10-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81132/tde-23022021-174635/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-02-24T05:14:02Zoai:teses.usp.br:tde-23022021-174635Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-02-24T05:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
Three-dimensional representations of the molecule: the role of interactivity under the scope of visual-spatial abilities.
title Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
spellingShingle Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
Ayres, Claudia
Estrutura tridimensional de moléculas
Habilidades visuoespaciais
information and knowledge technology
Representações
representations
Tecnologias da informação e do conhecimento
three-dimensional molecular structures
visuospatial ability
title_short Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
title_full Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
title_fullStr Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
title_full_unstemmed Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
title_sort Representações tridimensionais de moléculas: o papel da interatividade sob o olhar das habilidades visuoespaciais
author Ayres, Claudia
author_facet Ayres, Claudia
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Marson, Guilherme Andrade
dc.contributor.author.fl_str_mv Ayres, Claudia
dc.subject.por.fl_str_mv Estrutura tridimensional de moléculas
Habilidades visuoespaciais
information and knowledge technology
Representações
representations
Tecnologias da informação e do conhecimento
three-dimensional molecular structures
visuospatial ability
topic Estrutura tridimensional de moléculas
Habilidades visuoespaciais
information and knowledge technology
Representações
representations
Tecnologias da informação e do conhecimento
three-dimensional molecular structures
visuospatial ability
description Comumente, estudos sobre visualização de moléculas baseiam-se em duas abordagens: i-tomar dados semi-quantitativos gerais de muitos indivíduos, ii - tomar dados qualitativos específicos com pequenos grupos. Nesta pesquisa propomos uma metodologia de registro e análise das interações de estudantes com representações de estruturas moleculares tridimensionais interativas que pode contemplar as duas abordagens. Parte-se de um problema que é a manipulação de uma representação de estrutura molecular interativa até que o aluno a considere igual a outra representação estrutural estática da mesma molécula. No processo, registra-se a curva da diferença de orientação entre as representações versus o tempo. Além do tempo de resolução (tRes) e do tempo total (tTot), registra-se a posição da representação a cada movimento do estudante. Foram realizadas tomadas de dados com 50 estudantes (17 de cursinho popular e 33 graduandos em cursos de química e correlatos), por meio de uma sequência incluindo os seguintes testes e questionários: questionário de exposição prévia e familiaridade com representações de estruturas moleculares, teste de interpretação de representações estáticas 3D para 2D, teste de rotação mental (PVRot), teste de Ishihara para daltonismo, questionário de usabilidade, e a aplicação da ferramenta com as versões colorida (CPK) e cinza do modelo bola-bastão da molécula da batracotoxina. A análise hierárquica de grupos dos dados indica 4 perfis distintos: 1 (n=21, tRes colorido=16s, tRes cinza=13s); 2 (n=9, tRes colorido=25s, tRes cinza=77s), 3 (n=8, tRes colorido=53s, tRes cinza=24s) e 4 (n=12, tRes colorido=19s, tRes cinza=31s). A baixa correlação de Pearson (-0,39) entre PV-ROT e tRes sugere que o fato das representações serem interativas permite superar diferenças individuais na habilidade de rotação, sobretudo nos grupos 2, 3 e 4. Átomos coloridos parecem ser referências visuais importantes para estudantes de 2 e 4. Não se observou diferenças significativas de gênero.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-10-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81132/tde-23022021-174635/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81132/tde-23022021-174635/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257293451689984