A realidade aumentada e gamificação como recursos para o ensino e aprendizado de astronomia em aulas de ciências

Orientadora: Profª. Drª. Gláucia da Silva BritoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Educação, Programa de Pós-Graduação em Educação. Defesa : Curitiba, 31/05/2022Inclui referênciasResumo: O advento de novos recursos tecnológicos, informacionais e comunicacionais potencializou o emprego de novas possibilidades de inovação e modernidade na área da educação. Entre estas possibilidades, encontra-se a Realidade Aumentada (RA), recurso capaz de criar projeções tridimensionais de objetos virtuais no mundo real que oferece uma função facilitadora e instigante no âmbito da aquisição de conhecimento e de aprendizado dos estudantes. Entretanto, ao mesmo tempo que podem aperfeiçoar o processo de ensino-aprendizagem enquanto ferramentas auxiliares, exigem planejamento e cuidados na sua implementação, visto que não são soluções definitivas. Teve-se como problema de pesquisa: qual a melhor forma de realizar a integração da RA em aulas de Ciências do segundo ciclo do Ensino Fundamental para o ensino de Astronomia? Desta forma, o objetivo geral foi investigar o uso de um recurso em RA em combinação com estratégias de gamificação sobre o ensino de conteúdos relacionados ao Sistema Solar para futura integração em aulas de Ciências do Ensino Fundamental. Utilizou-se a estratégia da gamificação para a criação e planejamento de um jogo de cartas didático sobre os principais astros do Sistema Solar para avaliação posterior. Aplicou-se, de maneira remota, a técnica de coleta de dados de grupos focais, amparado por Barbour (2009), e com professores de Ciências interessados em analisar aspectos técnicos, pedagógicos e específicos do recurso criado. Realizaram-se duas sessões de grupos focais com dois professores de Ciências, do Ensino Fundamental e Ensino Médio, que contribuíram para a obtenção de considerações que auxiliaram na elaboração de correções e aprimoramentos na concepção e fornecimento de alternativas de integração do jogo em sala de aula. O recurso foi avaliado pelos professores como um potencial recurso didático que, se bem implementado, poderia despertar o interesse dos alunos no estudo de Astronomia e áreas do conhecimento relacionadas. Avaliou-se como melhor abordagem realizar a utilização do recurso em RA precedentemente a uma aula de Astronomia. Assim, ao permitir que os alunos jogassem o jogo entre si, eles se tornariam protagonistas de seu próprio aprendizado, fazendo suas próprias descobertas. Neste contexto, o docente se tornaria mediador do processo de ensino-aprendizagem, tirando dúvidas na medida em que surgissem, e agregando valor pedagógico ao uso do aplicativo para frisar as características astronômicas observadas. A RA passa a ser elemento essencial do recurso, permitindo a melhor visualização e compreensão dos conteúdos apresentados, instigando de maneira lúdica, a interpretação e a comparação dos astros do Sistema Solar, pelos estudantes. A partir disso, os alunos deixariam de ser apenas receptores do conhecimento, e se tornariam produtores dele.Abstract: The emergence of new technological, informational, and communicational resources, has enable the use of new possibilities for innovation and modernity in the area of education. Among these possibilities lies the Augmented Reality (AR), capable of creating three-dimensional projections of virtual objects in the real world, which offers a facilitating and stimulating function in the context of acquisition of knowledge and student learning. However, while they can improve the teaching-learning process as auxiliary tools, they require planning and care in their implementation, since they are not definitive solutions. The research problem is: what is the best way to integrate AR in elementary school science classes to teach Astronomy? The main objective was to investigate the use of an AR resource in combination with gamification strategies on teaching the Solar System for future integration into elementary school science classes. The gamification strategy was used to assist in the creation and planning process of a didactic card game about the main celestial bodies of the Solar System for further evaluation. The data collection technique of focus groups was used remotely, supported by Barbour (2009), with science teachers interested in analyzing technical, pedagogical and specific aspects of the created resource. Two focus group sessions were conducted with two Science teachers, from Elementary and High School, which contributed to obtain valuable considerations that helped in the development of corrections and improvements in the design and provision of alternatives for integration of the game in the classroom. The resource was seen by the teachers as a potential didactic resource that, if well implemented, could awaken the students' interest in the study of Astronomy and related areas of knowledge. It was evaluated as the best approach to introduce the resource in AR prior to an Astronomy class. Thus, by allowing students to play the game among themselves, they become protagonists of their own learning, making their own discoveries. In this context, the teacher becomes a mediator in the teaching-learning process, answering questions as they arise, and adding pedagogical value to the use of the application to highlight the astronomical characteristics observed. AR becomes an essential element of the resource, allowing a better understanding of the presented contents, instigating in a playful way the interpretation and comparison of the Solar System's planets and moons by the students. From that point on, students are no longer just receivers of knowledge, but producers of it