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|title=Uma Proposta de Utilização de Jogos Sérios no Auxílio ao Diagnóstico da Discalculia
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==Uma Proposta de Utilização de Jogos Sérios no Auxílio ao Diagnóstico da Discalculia==
https://ceur-ws.org/Vol-1754/EPoGames_2016_AR_paper_18.pdf
Uma Proposta de Utilização de Jogos Sérios no Auxílio ao
Diagnóstico da Discalculia
André Filipe Medeiros, Alan Tavares, Yuri Kelvin Silva, Rodrigo Valença, Flavius
Gorgonio
Laboratório de Inteligência Computacional Aplicada a Negócios
LABICAN – DCT – UFRN
Rua Joaquim Gregório, S/N – CEP 59.300-000 – Caicó – RN – Brasil
{andrefelipegmm@gmail.com,
alan_tj@hotmail.com.br,yurikeelvin@gmail.com
rodrigo.rvcf@gmail.com,flavius@ufrnet.br}
Abstract. During the learning process the student has difficulties, many times
caused by certain learning disorders, the diagnosis of this disorders requires
a thorough analysis of the individual's behavior to reach a conclusion, Thus,
this paper aims to propose the use of serious games to help teachers and
professionals of the psycho pedagogic area in the identification of a certain
specific disorder, the dyscalculia. Specific data is captured through the games,
to aid in the diagnosis, based on the student's actions. This data may, in the
future, converted into information, to aid in the diagnosis.
Resumo. Durante o processo de aprendizagem o aluno encontra diversas
dificuldades, muitas vezes causadas por certos transtornos de aprendizagem,
e o diagnóstico destes transtornos requer a análise minuciosa do
comportamento do indivíduo para se chegar a alguma conclusão. Desta
forma, o presente trabalho tem como objetivo propor a utilização de jogos
sérios que auxiliem os professores e profissionais da área psicopedagógica na
identificação de um certo distúrbio específico, a discalculia. Através dos
jogos, serão capturados dados específicos para o auxílio no diagnóstico,
baseados em ações dos alunos. Esses dados poderão ser, futuramente,
convertidos em informações para auxiliar o diagnóstico.
1. Introdução
Dificuldades de aprendizagem sempre estiveram presentes no cotidiano escolar e o
campo da educação não consegue, sozinho, minimizar essa problemática, necessitando
de contribuições em todas as áreas. Um exemplo disso são os profissionais da área
psicopedagógica, que costumeiramente auxiliam no processo de identificação das
dificuldades apresentadas pelos alunos.
Segundo Oliveira (2013), não existe um método clínico que identifique
pacientes com estes transtornos, pois os sintomas possuem graus de intensidade
diferentes em cada paciente, tornando mais complexo o seu diagnóstico. A forma mais
comumente empregada pelos profissionais é a aplicação de questionários e entrevistas à
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pessoas envolvidas com os pacientes, como professores, colegas, pais e irmãos.
Algumas das dificuldades encontradas no processo de aprendizagem dos alunos
estão relacionadas à área da Matemática. Problemas associados à identificação dos
números, símbolos matemáticos, comparações entre quantidades, dificuldade em
realizar operações, podem ser causados pelo transtorno conhecido por discalculia.
A fim de contribuir com outras pesquisas nessa área, este artigo propõe um
conjunto de jogos lúdicos com o objetivo de realizar a coleta de dados dos alunos com
faixa etária entre 7 a 12 anos, onde, segundo Silva (2014), especialistas afirmam ser
menos complexo o diagnóstico de distúrbios, para auxiliar na avaliação cognitiva da
discalculia.
2. Fundamentação Teórica
Este capítulo tem como objetivo apresentar alguns conceitos básicos
relacionados com este trabalho. Inicialmente, é fornecida uma breve introdução sobre os
transtornos de aprendizagem e sobre discalculia. Em seguida, são expostos alguns
conceitos relacionados a desenvolvimento de jogos e a engine utilizada.
2.1 Transtornos de aprendizagem
Os transtornos de aprendizagem são apontados por Porto (2009) como sendo uma
inabilidade específica em fatores como leitura, escrita, matemática, e outros,
constatados em indivíduos que demonstram resultados relativamente abaixo do
esperado para o nível em que se encontra o seu desenvolvimento, escolaridade e
capacidade intelectual..
Nem toda dificuldade de aprendizagem pode ser considerada um transtorno (ou
distúrbio) de aprendizagem. Na dificuldade de aprendizagem existe uma relação com
fatores externos que, geralmente, prejudicam o ato de aprender, podendo ser relacionada
à metodologia do professor ou da escola, influência dos colegas, à falta de estímulo
familiar, entre outras. Segundo Silva (2013), um transtorno pode ser caracterizado como
a disfunção neurológica ou hereditário que causa uma confusão no processamento
cognitivo de determinada informação.
2.1.1 Discalculia
Dentre os vários transtornos de aprendizagem existentes, um dos mais comuns é a
discalculia, que pode ser a responsável pelas limitações dos alunos no processo de
aprendizagem da Matemática. Segundo Sales (2014), supõe-se que esta seja causado
por disfunções no cérebro na área responsável por realizar os processos matemáticos,
mas sabe-se que esta não é causada por retardo mental ou ensino de má qualidade.
A discalculia afeta especificamente a habilidade do indivíduo em compreender e
manipular números e o seu raciocínio lógico-matemático. O aluno que possui este
transtorno tem dificuldades em identificar números, realizar comparações, identificar
símbolos, realizar operações matemáticas, contar e ordenar números.
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Os pesquisadores Johnson e Myklebust (1983) baseiam seus estudos em uma
classificação com seis tipos de discalculia: 1) Discalculia Verbal – dificuldade para
nomear as quantidades matemáticas, os números, os termos, os símbolos e as relações;
2) Discalculia Practognóstica – dificuldade para enumerar, comparar e manipular
objetos reais ou em imagens, matematicamente; 3) Discalculia Léxica – dificuldades na
leitura de símbolos matemáticos; 4) Discalculia Gráfica – dificuldades na escrita de
símbolos matemáticos; 5) Discalculia Ideognóstica – dificuldades em fazer operações
mentais e na compreensão de conceitos matemáticos; 6) Discalculia Operacional –
dificuldades na execução de operações e cálculos numéricos.
2.2 Jogos Sérios
O uso de jogos sérios na área pedagógica cresce constantemente, pois proporciona um
ambiente que interessa o aluno a pesquisar e refletir sobre suas idéias.
Segundo Adams (2010), jogos sérios podem ser definidos como uma atividade lúdica
realizada em um ambiente simulado, com o objetivo de alcançar uma meta, agindo de
acordo com as regras. Podendo ser vistos como uma ferramenta de grande potencial
educacional.
O termo "jogos sérios" se contradiz, jogos teoricamente são feitos para serem
divertidos, não sérios. Segundo Ritterfeld (2009), apesar da contradição no título muitos
estudiosos e profissionais veem jogos sérios como divertidos, educacionais e contendo
propósito e sentido.
2.3 Game Engine
O termo "motor de jogo" (do inglês, game engine), surgiu na década de 90 com o
objetivo de separar os componentes de gerenciamento do jogo, como os sistemas de
detecção de colisão e de renderização gráfica, dos aspectos que compõem a experiência
de jogo, como as regras de jogo [Gregory, 2009].
O uso destas ferramentas garantiu o ritmo crescente de expansão no número de
jogos conhecidos, pois permite a criação de diferentes jogos com a necessidade de
poucas alterações em sua composição.
2.3.1 Unity
Dentre as diversas ferramentas de desenvolvimento de jogos encontra-se o Unity
(2016), um motor de jogo que permite seus usuários utilizarem de uma grande
quantidade de recursos embutidos na ferramenta, facilitando o processo de criação e
teste dos jogos.
Em destaque, quanto aos recursos fornecidos pelo Unity, é possível citar a
capacidade de efetuar testes enquanto o jogo se encontra em execução, sem a
necessidade de construir um arquivo de instalação, bem como, suporte ao uso de
diferentes linguagens de programação nos scripts de um mesmo projeto e, por fim, a
capacidade de exportar o produto final para diferentes plataformas, tais como,
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Windows, iOS, Android e WebGL.
Segundo Lavieri (2015), o Unity possui capacidade de desenvolvimento e
dificuldade de aprendizagem equilibradas, fazendo desta, a ferramenta de escolha de
muitos desenvolvedores. Estas razões levaram a equipe a escolher o Unity para criação
dos jogos descritos neste artigo.
3. Jogos Propostos
Com base nas dificuldades apresentadas na identificação dos transtornos de
aprendizagem, encontram-se em fase de desenvolvimento dois jogos que tem por
objetivo capturar informações que possam auxiliar no processo de diagnóstico da
discalculia. Vale ressaltar que esses jogos serão sensíveis ao contexto do usuário, ou
seja, de acordo com a faixa etária da criança, as características do cenário mudarão,
propiciando uma experiência mais adequada e eficaz ao jogador.
Conforme a classificação já citada dos pesquisadores Johnson e Myklebust
(1983), o primeiro jogo é baseado na Discalculia Verbal, pois envolve a identificação de
números, e na Discalculia Practognóstica, devido tratar da contagem de números que o
jogador capturou e considerar a parte de ordenação.
Este jogo contempla três fases com objetivos específicos. Na primeira fase é
necessário pegar 10 números, na segunda, 3 números na ordem crescente e, na última
fase, capturar 5 números na ordem decrescente. Os dados coletados neste jogo (vide
Figura 1), consiste no tempo que ele capturou o item, qual o item (letra ou número) foi
capturado, e se a ação que ele realizou foi certa ou errada (0 ou 1). Através desses dados
é possível identificar as capacidades dos alunos em contar e identificar os números,e
visualizar o tempo que ele gastou para tomar determinada ação.
Figura 1: Fase 1, Cowboy One, Fonte: UFRN
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Já o segundo jogo, apresentado na Figura 2, tem como foco a discalculia
practognóstica, o indivíduo com este distúrbio possui dificuldade na comparação de
números. Desta forma, o objetivo do jogo é verificar se o jogador consegue identificar a
diferença entre os valores apresentados.
Para verificar a presença da discalculia, alguns dados são coletados na execução
do jogo. Estes dados são os valores apresentados, o tamanho destes números, e o tempo
que o jogador levou para tomar sua decisão. A análise destes dados permite verificar se
o indivíduo consegue discernir os valores informados.
Figura 2: Fase 1, Martian Jumper. Fonte: UFRN
Por último, o jogo a seguir (Figura 3) visa tratar a discalculia léxica, através das
operações apresentadas nas equações, e a discalculia ideognóstica, por meio da
capacidade do aluno em solucionar as equações mentalmente. Nele, são gerados
números - em uma escala de 0 a 9 - e operações matemáticas - adição, subtração, e
multiplicação - aleatoriamente, de forma que a equação formada possua resultado
positivo e não possua o operador de divisão, dado que alunos em determinada faixa
etária ainda não possuem conhecimento acerca de números negativos, bem como
operações com divisão. Logo após, serão apresentados três possíveis resultados - um
deles de fato é o correto - que irão cair pelo cenário, até as plataformas, e o aluno terá
que capturar o que lhe convêm como correto. A ludicidade é tratada pela a pontuação do
aluno, que aumenta ou diminue ao coletar um resultado, e pela quantidade de vidas que
lhe são disponibilizadas. Os dados coletados referem-se ao tempo gasto para coletar um
resultado, a equação que foi gerada, o resultado coletado pelo o aluno, e o resultado
correto da equação.
116
Figura 3:Fase 1, Equation Adventure. Fonte: UFRN
Para um diagnóstico preciso é necessária a avaliação de diversos aspectos do
comportamento do jogador, para tanto, dados pertinentes de cada indivíduo são
coletados através de diferentes jogos. A individualização fornecida pelo login permite
ao banco de dados validar a autenticação do aluno, como visto na Figura 4, onde
também é possível visualizar a arquitetura final que almeja-se desenvolver ao longo da
pesquisa.
Figura 4: Visão geral da arquitetura proposta. Fonte: Próprio Autor
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Após a fase de coleta, é efetuado um pré-processamento dos dados a fim de
eliminar dados inválidos gerados por falhas na seleção ou execução dos jogos. Por fim,
comitês de classificadores são treinados com base nos dados processados com alunos
que possuem o distúrbio da discalculia, para que sejam capazes de fornecer um pré-
diagnóstico.
4. Resultados Esperados e Propostas futuras
É interessante destacar que através desses jogos pode-se capturar dados dos alunos à
respeito das dificuldades relacionadas ao transtorno da discalculia. Com base no
processamento destes dados coletados, estudos poderão ser realizados a fim de obter-se
informações a respeito de possíveis distúrbios apresentados por alunos..
Para trabalhos futuros sugere-se a aplicação de testes na rede de ensino, para
coletagem de dados e validação da arquitetura desenvolvida.
Referências
Adams, E. (2010). "Games and Video Games" In: Fundamentals of game design, 2th
edition, Edited by Ernest Adams, New Riders, USA.
Gregory, J. (2009) "Introduction", In: Game Engine Architecture, Edited by Jason
Gregory, Taylor and Francis Group, USA.
Johnson, D. J., Myklebust, H. R., & Sanvicente, M. Z. (1987). Distúrbios de
aprendizagem: princípios e práticas educacionais.
Lavieri, E. (2015) "Getting Jiggy with Unity Interface" In: Getting Started with Unity 5,
Edited by Dr. Edward Lavieri, Packt Publishing Ltd., UK.
Porto, O. (2005). Bases da psicopedagogia: diagnóstico e intervenção nos problemas de
aprendizagem. Rio de Janeiro: Wak, 11-52.
Ritterfeld, Ute; Cody, Michael and Vorderer, Peter. (2009) "Introduction" In: Serious
Games: Mechanisms and Effects, Edited by Ute Ritterfeld, Michael Cody and Peter
Vorderer, Routledge, USA.
Sales, M. D. S. (2014). Discalculia no cotidiano escolar: análise na formação inicial do
pedagogo.
–
, SP: Principium, 2014.
Silva, C. D., & Capellini, S. A. (2013). Desempenho de escolares com e sem transtorno
de aprendizagem em leitura, escrita, consciência fonológica, velocidade de
processamento e memória de trabalho fonológica. Revista Psicopedagogia, 30(91), 3-
11.
Technologies, U. (2016) Unity - game engine. Available at: http://unity3d.com
(Accessed: 27 October 2016).
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UFRN. Martian Jumper, versão alpha. [S.l]: UFRN - Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, 2016. Jogo digital. [S.d.f].
UFRN. Cowboy One, versão alpha. [S.l]: UFRN - Universidade Federal do Rio Grande
do Norte, 2016. Jogo digital. [S.d.f].
UFRN. Equation Adventure, versão alpha. [S.l]: UFRN - Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, 2016. Jogo digital. [S.d.f].
119