Construção de conhecimento em ambientes virtuais : influência das relações interpessoais

A presente investigação foi conduzida no ambiente virtual imersivo 3D Second Life®, com o suporte de ferramentas Web 2.0 como complemento a aulas presenciais - numa lógica de sala de aula estendida. Teve como pressuposto que a socialização é um fator-chave para as aprendizagens colaborativas e para a construção de conhecimento. O estudo tem por objetivo identificar as variáveis que poderão influenciar a partilha de conhecimento em contextos de aprendizagem com recurso a ambientes virtuais; com a finalidade de contribuir para a melhoria das situações de aprendizagem com recurso a ferramentas online. Esta investigação é de carácter exploratório e enquadra-se no campo dos estudos fenomenológicos. O estudo foi implementado, em duas fases, com quatro turmas de ensino superior, duas turmas diurnas (regime geral) e duas turmas de ensino noturno (regime de maiores de 23). Todas seguindo o mesmo curso e a mesma unidade curricular. Concluímos que nos espaços virtuais os estudantes tendem a sentir-se mais confiantes, abertos, participativos, criativos, compreensivos e parecem participar nas sessões de formação online porque estão, de facto, interessados em aprender. Por outro lado, a possibilidade de providenciar sessões de tutória online permite chegar a um maior número de estudantes. Estas sessões online podem ser estabelecidas numa hora e local (virtual) livre de restrições e que pode ser adaptado, permitindo uma participação mais efetiva por parte dos estudantes. Assim, e com base nas observações retiradas do estudo implementado, pode ainda referir-se que os contrastes de comportamento verificados entre os alunos do regime diurno e do regime noturno, no que concerne ao empenhamento com as ferramentas online, parecem ser em função do nível de maturidade, do nível de independência enquanto alunos, da motivação intrínseca.

Avaliação de técnicas de interação egocêntricas em ambientes virtuais

Navegação, seleção e manipulação de objetos em ambientes virtuais são baseadas em métodos (técnicas de interação) associados a dispositivos convencionais ou especiais. Existem várias técnicas e dispositivos à disposição dos que desenvolvem aplicações com tais ambientes, sendo a escolha da técnica mais adequada uma tarefa difícil. Neste trabalho, são apresentadas diversas técnicas de interação existentes, suas metáforas e taxonomias, para realizar tarefas de seleção e manipulação de objetos e navegação do usuário pelo AV. A metodologia adotada nos experimentos realizados, visando a avaliar técnicas de interação em AVs imersivos foi composta por critérios de avaliação de interfaces de IHC (interface humano-computador), com critérios utilizados por Bowman, Mine e Poupyrev em seus experimentos com interfaces 3D. Também são apresentados alguns experimentos realizados, tendo vista avaliarem-se técnicas de interação na realização de tarefas de navegação, seleção e manipulação de objetos em ambientes virtuais imersivos. O objetivo deste trabalho foi a realização de experimentos para avaliar técnicas de interação para operações de seleção, manipulação e navegação em ambientes virtuais. Foram realizadas duas experiências: a primeira é uma avaliação de técnicas de seleção e manipulação em um ambiente semi-imersivo similar a um jogo de xadrez. As técnicas avaliadas são a mão virtual, associada a um mouse comum e a uma luva; e a ray-casting, associada à luva. Observou-se que o desempenho dos sujeitos é superior, quando a técnica utilizada é a mão virtual associada ao mouse comum. A segunda experiência apresenta uma avaliação experimental de dispositivos de RV em tarefas de navegação. Foi criado um ambiente, contendo um edifício com um elevador panorâmico e corredores de entrada e saída. Os testes foram realizados num ambiente imersivo, com capacete e luva, e, também em um ambiente semi-imersivo, com mouse comum e óculos com lentes de cristal líquido. Nesse segundo experimento, a preferência dos usuários pelos equipamentos utilizados foram o capacete e a luva. Observou-se que a existência ou não de objetos familiares no trajeto percorrido pelo usuário, não afeta a quantidade de colisões do sujeito com as mesmas.

Interpercepção: uma arquitetura de software para compartilhamento de ambientes virtuais com interfaces gráficas distintas

In this work, we propose the Interperception paradigm, a new approach that includes a set of rules and a software architecture for merge users from different interfaces in the same virtual environment. The system detects the user resources and provide transformations on the data in order to allow its visualization in 3D, 2D and textual (1D) interfaces. This allows any user to connect, access information, and exchange information with other users in a feasible way, without needs of changing hardware or software. As results are presented two virtual environments builded acording this paradigm

Avaliando o impacto da utilização de renderizações panorâmicas para a navegação em ambientes virtuais

Panoramic rendering is the visualization of three-dimensional objects in a virtual environment through a wide viewing angle. This work investigated if the use of panoramas is able to promote faster searches in a virtual environment. Panoramas allow the presentation of space through less need to change the orientation of the camera, especially for the case of projections spanning 360º surrounding the user, which can benefit searching. However, the larger the angle, more distorted is the visualization of the environment, causing confusion in navigation. The distortion is even bigger when the user changes the pitch of the camera, by looking up or down. In this work we developed a technique to eliminate specifically the distortions caused by changes in pitch, which was called hemispheric projection. Experiments were done to evaluate the performance of search navigation through perspective, cylindrical and hemispherical projections. The results indicate that navigating with perspective projection is superior than navigating with panoramic projections, possibly due to factors such as (i) lack of experience of the participants in understanding the scenes displayed as panoramas, (ii) the inherent presence of distortion in panoramic projections and (iii) a lower display resolution because the objects are presented in smaller sizes in panoramic projections, making the perception of details more difficult. However, the hemispherical projection was better than the cylindrical, indicating that the developed technique provides benefits for navigation compared to current techniques of panoramic projection. The hemispheric projection also provided the least amount of changes of camera orientation, which is an indication that the hemispheric projections may be particularly useful in situations where there are restrictions on the ease to change the orientation. Future research will investigate the performance of cameras interactions on slower devices, such as using only keyboard, or brain-machine interfaces

Uma metodologia para geração otimizada de ambientes virtuais baseados em usinas hidrelétricas

Based on the possibility of real-time interaction with three-dimensional environments through an advanced interface, Virtual Reality consist in the main technology of this work, used in the design of virtual environments based on real Hydroelectric Plants. Previous to the process of deploying a Virtual Reality System for operation, three-dimensional modeling and interactive scenes settings are very importante steps. However, due to its magnitude and complexity, power plants virtual environments generation, currently, presents high computing cost. This work aims to present a methodology to optimize the production process of virtual environments associated with real hydroelectric power plants. In partnership with electric utility CEMIG, several HPPs were used in the scope of this work. During the modeling of each one of them, the techiniques within the methodologie were addressed. After the evaluation of the computional techniques presented here, it was possible to confirm a reduction in the time required to deliver each hydroelectrical complex. Thus, this work presents the current scenario about development of virtual hydroelectric power plants and discusses the proposed methodology that seeks to optimize this process in the electricity generation sector.

Uso de ambientes virtuais para a simulação de acidentes radiológicos

Em um ambiente virtual, construído com o uso de tecnologia computacional, encontram-se presentes entidades virtuais inseridas em um espaço tridimensional, que é utilizado para a simulação de processos críticos, como os acidentes radiológicos. A pronta detecção de um acidente radiológico e a determinação da sua possível extensão são fatores essenciais para o planejamento de respostas imediatas e de ações de emergência. A integração das representações georeferenciadas do espaço tridimensional, com modelos baseados em agentes autônomos, com o objetivo de construir ambientes virtuais que tenham a capacidade de simular acidentes radiológicos é a proposta dessa tese. As representações georeferenciadas do espaço tridimensional candidatas são: i)as representações espaciais usadas nos sistemas de informações geográficas (SIG) e ii) a representação adotada pelo Google MapsTM. Com o uso deste ambiente pode-se: quantificar as doses recebidas pelas pessoas; ter uma distribuição espacial das pessoas contaminadas; estimar o número de indivíduos contaminados; estimar o impacto na rede de saúde; estimar impactos ambientais; gerar zonas de exclusão; construir cenários alternativos; treinar pessoal técnico para lidar com acidentes radiológicos.

Processos colaborativos e interacionais de construção do conhecimento em ambientes virtuais de aprendizagem

A presente pesquisa tem por objeto os processos colaborativos e interacionais de construção do conhecimento em ambientes virtuais de aprendizagem. Discute a formação humana em ambientes virtuais de aprendizagem numa perspectiva democrática. Parte da análise do homem que se quer formar para transformar a atual sociedade capitalista desigual numa sociedade mais igualitária. Sob este aspecto, analisa-se também a educação que se faz necessária. Como todo esforço dialético, traz à tona algumas contradições que serão importantes para a melhor compreensão da atualidade e para a busca de caminhos alternativos. Por fim, analisa a Educação Online como caminho democrático de educação, destacando indicativos para o desenvolvimento de uma proposta que privilegie os processos colaborativos e interacionais de construção do conhecimento em ambientes virtuais de aprendizagem. A metodologia usada é o Estudo de Caso, em uma perspectiva longitudinal e qualitativa, com abordagem sócio-histórica. A coleta de dados envolveu a observação participante e a análise documental. O tratamento dos dados utiliza a análise de conteúdo. Os resultados apontam que a educação online, pautada em processos colaborativos e interacionais de construção do conhecimento, além de mais democrática é mais eficaz em relação à aprendizagem que o ensino a distância mais tradicional, de perspectiva instrucional. Além disso, apontam seis indicativos fundamentais para a elaboração de propostas de educação online: o conceito claro de educação online; a consciência de que as tecnologias são do homem e como tal podem favorecer a emancipação humana; a profissionalização docente; a integração dos saberes docentes; a importância da configuração do AVA; e a necessidade de práticas pedagógicas que alternem trabalho autônomo com trabalho colaborativo.

EaD e Ciberespaço: um estudo sobre a Didática nos ambientes virtuais de aprendizagem e as possibilidades de construção de saberes

O presente trabalho de pesquisa investiga a didática, relacionando-a com as atividades educativas desenvolvidas intencionalmente nos ambientes virtuais de aprendizagem. O trabalho se desenvolve a partir do conceito de didática, compreendida como meios e mecanismos pelos quais se desenvolvem os processos de ensino-aprendizagem relacionados ao contexto sociociocultural. Utiliza-se como base teórica predominantemente, os conceitos de didática de Libâneo (1994, 2009, 2010, 2011, 2012), Candau (2003, 2011) e Pimenta (2011, 2013). Com relação ao contexto sociocultural utiliza-se Castells (2003, 2013), Lévy (1998, 2012), Lemos (2010) e Moore (2013). Investiga-se a sequência didática utilizada por duas instituições, através da coleta e análise das páginas web e dos planejamentos de curso disponibilizados nos AVA. Esta pesquisa situa-se no âmbito das pesquisas qualitativas e desta forma não houve uma estruturação rígida. Foi delineado um design mínimo para início do trabalho focando os aspectos da estruturação da aula virtual e dos elementos estruturais elencados por Libâneo. No decorrer da investigação foram adotados procedimentos de acordo com a realidade investigada. Observa-se que ambas as instituições apresentam uma sequência didática singular, com diferenças de concepção na sua elaboração. Percebe-se que, no ambiente online, a didática está sempre presente, embora tal qual no ambiente presencial, retratando as diferentes concepções de ensino.

Adaptatividade geocultural em ambientes virtuais de aprendizagem

Resumen basado en el de la publicaci??n

Contribuições teórico-metodológicas para produção de materiais didáticos : um estudo das aplicações computacionais para a construção de recursos de aprendizagem em ambientes virtuais

Com o aumento acelerado da oferta de cursos na modalidade a distância nas instituições privadas de ensino superior brasileiras e com a ampliação de serviços e produtos para atender a demanda de produção dessa modalidade de ensino. Surgem, consequentemente, novos desafios e referenciais teórico-metodológicas para produção de materiais didáticos em espaços virtuais de aprendizagem. Para tanto, esta pesquisa visa investigar elementos que potencializem o uso de aplicações computacionais que são disponibilizados em ambientes virtuais de aprendizagem, na tentativa de fornecer contribuições para indicação de parâmetros de qualidade para a construção de recursos de aprendizagem para o ensino e aprendizagem no ensino online. Com isso, as condições que podem propiciar a ressignificação dos processos de mediação pedagógica e construção de material didático em AVAs passam a ser elementos importantes a se considerar. Além de contemplar os recursos computacionais, surge a necessidade de identificar o perfil dos profissionais (professor conteudista e designer instrucional) envolvidos diretamente com o processo de elaboração de materiais, sem desconsiderar as ferramentas ágeis de produção (rapid learning) como possíveis elementos facilitadores para aprimorar a qualidade de aula e ainda, constatar por meio de um mapeamento a experiência dos alunos diante do preparo das aulas. Com base nas contribuições e nos achados referenciados nessa investigação, sob o olhar de autores consagrados na escolha da temática em questão, vislumbram-se os conceitos norteadores das teorias da aprendizagem, da motivação, do perfil formador na visão docente e discente, dos estilos de ensino e aprendizagem online, dos processos cognitivos, do planejamento e produção de um curso, dos recursos e interfaces educacionais e, por conseguinte, dos aspectos interacionais promovidos no ensino online. Os temas sobre educação e sociedade foram embasados em textos de Delors (1996), Santos (2002) e Castells (1999). Foi estudada, ainda, a relação docente com as novas tecnologias nas visões de Moran (2007), Lévy (1999) e Demo (1993) e por último as contribuições de Filatro (2007, 2008) sobre as competências necessárias para atuação e participação do trabalho do Designer Instrucional no processo de elaboração de material para facilitar aspectos inerentes à cognição e facilitação do ensino e aprendizagem. A escolha metodológica aplicada na pesquisa pode ser considerada qualiquantitativa, por preocupar-se não apenas em quantificar as opiniões, mas também fornecer elementos que possam gerar contribuições para ampliar a qualidade de serviços nesse cenário. O percurso escolhido para análise dos dados se deu a partir da criação de um curso gratuito de extensão acadêmica a distância, onde foi adicionado um questionário para os alunos participantes que tinham perfil de idade de 18 a 35 anos (gerações de 70', 80' e 90') com intuito de investigar as contribuições dos aplicativos utilizados para contextualizar o material teórico disponibilizado no AVA.

Manipulação simultânea de objetos em ambientes virtuais imersivos

Este trabalho trata do suporte à interação simultânea de mais de um usuário, sobre um mesmo objeto, em Ambientes Virtuais Colaborativos. Este suporte é obtido através do conceito de Metáfora Colaborativa e da arquitetura que materializa este conceito. Primeiramente, abordam-se os aspectos referentes às formas de interação usadas em ambientes virtuais imersivos monousuários. São apresentadas algumas técnicas interativas consideradas relevantes ao desenvolvimento do trabalho. No que diz respeito aos Ambientes Virtuais Colaborativos propriamente ditos apresentam-se suas principais características incluindo as semelhanças com os ambientes tradicionais de suporte computadorizado ao trabalho cooperativo. São abordados tanto aspectos referentes às facilidades providas por estes ambientes, quanto ao seu projeto e arquitetura. As principais abordagens existentes para suportar a interação entre usuários em ambientes virtuais colaborativos são apresentadas e é feita uma análise da execução de tarefas colaborativas em ambientes imersivos apontando-se as principais dificuldades existentes nos sistemas atuais. A partir deste embasamento, faz-se o desenvolvimento da chamada Metáfora Colaborativa, que se constitui em um conjunto de regras que permitem combinar técnicas interativas comumente usadas na interação individual em ambientes virtuais imersivos. Esta combinação é baseada na definição de quais graus de liberdade cada usuário irá controlar durante a manipulação simultânea de um objeto. Para possibilitar a combinação das técnicas individuais na implementação de ambientes virtuais colaborativos, foi definida uma arquitetura que prevê sistemas de controle local sobre cada ambiente e a combinação dos comandos aplicados sobre os objetos. Com o objetivo de avaliar a Metáfora Colaborativa, foram modeladas e implementadas diversas técnicas de interação colaborativa e sua eficiência foi aferida através de tarefas. Foi definido um protocolo de testes aplicado a trinta duplas de usuários, comparando seu desempenho individual e colaborativo na execução das tarefas.

Criança na Internet : constituindo a coletividade em ambientes virtuais

Nesta dissertação, proponho-me investigar o processo de interações interindividuais de crianças em ambientes virtuais, a fim de acompanhar a constituição da coletividade nos mesmos. Para tanto, fundamentei-me no interacionismo piagetiano, tecendo também com o dialogismo bakhtiniano e as reflexões de Pierre Lévy sobre as Tecnologias Digitais da Informação e da Comunicação. Com esses pressupostos, constituiu-se um olhar que possibilitou realizar as análises apresentadas no presente trabalho. Em um primeiro momento, foi feito um estudo exploratório sobre a interação de crianças na Internet, no qual acompanhou-se o acesso às ferramentas e às produções dos colegas. A partir desse estudo, desenvolveu-se um protótipo de plataforma de software denominado CRIANET (CRIAnça na interNET). Este é um espaço que integra ferramentas para a comunicação síncrona e assíncrona e oportuniza o encontro dos participantes através da rede. Posteriormente, foi realizado um trabalho com alunos do ensino fundamental voltado à coletividade, no qual acompanhou-se a efetivação das trocas entre os sujeitos. A leitura desse processo contribuiu para o entendimento da inserção de crianças na Internet, consolidando-a enquanto um meio de comunicação que favorece a transversalidade e a reciprocidade.

Aprendizagem em ambientes virtuais : o olhar do aluno sobre o próprio aprender

Esta pesquisa tem por objetivo investigar a concepção do aluno sobre a própria aprendizagem ao utilizar ambientes virtuais. A Rede Cooperativa de Aprendizagem (ROODA) foi o ambiente virtual que sustentou todo o movimento de busca dos dados escritos pelos sujeitos da pesquisa. Os mesmos são estudantes de graduação e pós-graduação na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A Epistemologia Genética de Jean Piaget foi a teoria eleita para servir como referencial durante todo o processo de desenvolvimento desta pesquisa. Para tanto, a coleta de dados foi realizada através de entrevista semi-estruturada, além de intervenções no ambiente virtual ao longo do processo de trabalho. Os resultados de tais intervenções foram capturados nos logs do ambiente. As conclusões apontam para uma concepção de aprendizagem que ultrapassa a simples utilização do virtual e indica como significativo o trabalho que atinge diretamente as estruturas cognitivas. Além disso, trata o virtual como elemento propulsor de interações entre sujeitos onde o conflito sócio-cognitivo contribui para a construção do conhecimento. Tempo e espaço transcendem as condições dadas pelo presencial e proporcionam um novo tempo e espaço de reflexão. Novas relações, professor-aluno, mobilizadas pelo interesse, são criadas. Novas possibilidades são descortinadas pelo ambiente virtual na medida que este é visto como superação das fronteiras do presencial.