Apresentação EVT Virtual v10

EVT Virtual: Aplicações de 3D e VRML/X3D em Educação Visual e Tecnológica


Dissertação apresentada à Universidade Católica Portuguesa para obtenção do grau de Mestre em Ciências da Educação

Especialização em Informática Educacional

Artur Manuel Rodrigues Coelho

Trabalho efectuado sob a orientação doProfessor Doutor Vítor Cardoso

Metodologia

Experiências

Análise

Conclusões

Índice

Questão

Questão

Questão

Ao longo da nossa prática pedagógica observamos que:

As tecnologias digitais estão a alterar profundamente a sociedade contemporânea.

A introdução de TIC nas escolas tem sido um processo lento e pouco eficaz.

Os equipamentos disponibilizados em projectos oficiais têm pouco uso na generalidade das áreas curriculares.

Pelo que observamos, o mesmo se verifica na área curricular de Educação Visual e Tecnológica

As ferramentas digitais têm um grande potencial artístico e criativo não aproveitado em disciplinas de artes.

Problema de Investigação:

A modelação 3D e a criação de objectos e espaços virtuais poderá ser integrada no currículo e resultar em actividades e experiências de aprendizagens significativas na disciplina de Educação Visual e Tecnológica?

Introdução de tecnologia nas Escolas

Desafios sociais da utilização de TIC

Escassez de Estudos na Área Curricular

Potencial educacional das TIC

Maior disponibilidade de equipamentos (iniciativa Portáteis, eEscolas, PTE)

Potencial educativo e artístico do 3D e VRML/X3D

Questão

Objectivo da Investigação:

Demonstrar a aplicabilidade da utilização de aplicações de modelação 3D e VRML/X3D na estruturação de experiências de aprendizagem significativas na disciplina de EVT produzindo projectos de expressão tendo como tema a criação de mundos virtuais aprendendo conteúdos disciplinares através de exploração plástica, domínio das ferramentas e sua aplicação em processos de trabalho.

Questão

Metodologia

Modelo de investigação: Estudo de carácter exploratório

Documentar de actividadesReacção dos alunos à introdução de aplicaçõesMedição do trabalho produzidoPartilha online de materiais pedagógicosDivulgação de VRML/X3D

Amostra: uma turma de 6º ano de escolaridade.

Investigador participante

Metodologia de investigação:

Foco:

Metodologia

Observação de aulas com registos descritivosRecolha de imagens e vídeoArquivo dos trabalhos criados pelos alunos Aplicação de questionários a alunos e professores

Metodologia

Recolha abrangente e sistemática de dados concebida para maximizar a descoberta de generalizações baseadas na descrição e compreensão directa de uma área da vida social ou psicológica. Resulta em generalizações indutivas propiciadoras de teorias baseadas em dados.

Teoria de base cognitivista e construtivista. Valoriza os conhecimentos prévios dos alunos como ideias-âncora (Praia, 2000) para a construção de estruturas mentais, integrando novos conteúdos em interacção com conhecimentos anteriores (Moreira, 2000) num processo de modificação de conhecimento.

Métodos exploratórios

Aprendizagem Significativa

Metodologia

Acessíveis através da Internet

Ambientes multi-utilizador com Avatares

Representação tridimensional, socialização, persistência do espaço virtual e sensação de presença propiciada por avatares

Permitem comunicação e colaboração online em tempo real, aprendizagem interactiva, simulação de espaços, visualização de conceitos complexos, criação de actividades motivadoras, estabelecimento de fortes sentimentos de presença e percursos pessoais de aprendizagem activa.

Utilizados como salas de aula virtual ou ambientes imersivos para desenvolvimento de actividades de simulação

Mundos Virtuais

Características:

Projectos Vertex (Bailey & Moar, 2002) e Fathom (Moar & Bailey, 2004): construção de mundos virtuais por crianças de escolas primárias britânicas (Active Worlds e 3D Studio):

Viabilidade como núcleo de actividades para um projecto de turmaPonte entre TIC e outras áreas de conhecimento Complexidade do software dificulte o processo de criação.

Ang e Wang (2006) : criação de um espaço virtual para motivar alunos para aprendizagem de conteúdos disciplinares.

Viabilidade da construção de mundos virtuais como actividade integrada com conteúdos curriculares multidisciplinares.

Metodologia

Criação de Mundos Virtuais por Crianças e Jovens:

Metodologia

VRML - Virtual Reality Modeling Language: linguagem descritiva que permite especificar cenas 3D dinâmicas interactivas navegáveis através de uma aplicação específica ou plug-in para navegador de internet possibilitando ambientes virtuais partilhados.

VRML/X3D

Utilizações: investigação tecnológica, desenvolvimento de aplicações de realidade virtual e aumentada, mundos virtuais de chat ambientes virtuais de e-Learning

X3D (Extensible 3D) sintaxe XML compatível com o VRML.

Programa transversal ao 5º e 6º ano com uma gestão flexível e cíclica de aprendizagens e diversificação de experiências em articulação interdisciplinar entre áreas do conhecimento.

Educação Visual e Tecnológica:

Área disciplinar de carácter artístico do 2º Ciclo.

Abrange as TIC através do vídeo, fotografia e linguagem digital.

Pelo que observamos, não estão ainda realizados muitos estudos que documentem experiências de utilização de TIC em EVT.

Metodologia

Materiais Pedagógicos:

Disponibilizados como fichas fotocopiáveis

Passo a passo

Disponibilizados online (Moodle/Scribd)

Complementam escassez de recursos em língua portuguesa.

Experiências

Aplicações Utilizadas:

VRML: linguagem comum

Bryce 5.5:Cenários e terrenos

Google Sketchup:Edifícios

Avatares personalizados

Doga L3: Veículos e objectos

Vivaty Studio: objectos, integração e exportação para X3D

Equipamentos: computadores portáteis.

Experiências

Atitudes dos alunos:-Entusiasmo-Autonomia- Gosto pela descoberta dos espaços e utilização de avatares- Necessidade de interacção com objectos virtuais

Introdução ao VRML/X3D

Exploração de mundos virtuais na plataforma ABNet (vrmlworld.net)

Experiências

Bryce 5.5

Experiências de aprendizagem:

Criar paisagens manipulando terrenos, texturas e efeitos ambientais; Imagens simétricas conseguidas manipulando posicionamento de planos, objectos, pontos de vista, textura e propriedades de materiais; Criação de malhas poligonais.

Experiências

Objectivos: conhecer a aplicação e introduzir conceitos de 3D interligando-os com conteúdos do programa da disciplina.

Metodologia: trabalho em pares

Exploração sequencial focou-se na aprendizagem rápida dos recursos do software

Pouco tempo para exploração livre, o que dificultou a assimilação de processos de trabalho.

A disposição dos computadores (uma máquina para dois ou três alunos colocada nos lugares destes na sala de aula), dificultou a gestão das tarefas.

Bryce 5.5Experiências

Avatar Studio

Exploração individual/grupo

Utilização do computador em rotação

Equipamento localizado em espaço específico

Duas vias: Digital – criação de um avatar Papel – aplicação do cânone de proporções do rosto

Permitiu:Ampliação do leque de actividades na sala de aulaProporcionar mais tempo para exploração individual.

Experiências

Metodologia:

Facilitou a gestão das actividades

Possibilitou uma forte interacção em grupo com partilha activa de ideias, técnicas e criações pelos alunos.

Modificar as proporções do corpoAnimar a figura humana Aplicar e modificar texturas

Elevado grau de autonomia na utilização do programa.

Avatar StudioExperiências

Rotatividade no uso do computador:

Interesses dos alunos:

Google Sketchup

Competências a desenvolver:Aprender a traçar linhas e figuras geométricasCriar sólidos através de extrusão, Organização e posição dos objectos no espaçoAplicação de cor e textura

Experiências

Gestão do espaço: similar à fase anterior.

Exploraram ferramentas da aplicação com uma forte partilha de ideias, experimentalismo e autonomia.

Popularidade do programa.

Google SketchupExperiências

Atitude dos alunos:

DoGA L3

Objectivo: aprendizagem de conceitos elementares da perspectiva, relacionando-os com as aplicações de modelação 3D.

Duas experiências de aprendizagem:Desenho de perspectiva (papel)Modelação 3D

Experiências

Domínio do software: Criação de objectos a partir de módulos pré-definidos; Aplicar cor e texturas; Exportação para VRML; Compreender relações de proporção e posição.

DoGA L3Experiências

Os modelos criados incorporam diferentes elementos requerendo trabalho de posicionamento nos pontos de vista.

Vivaty StudioDois momentos: exploratório nas semanas antecedentes à interrupção lectiva do Natal conclusão dos trabalhos nos meses de Fevereiro e Março.

Primeira experiência: Desafio aos alunosObservar qual a reacção à utilização do programaDemonstrar o concretizar do objectivo final deste projecto.

Experiências

Nesta fase foi dada especial atenção às coordenadas no espaço, pontos de vista e posicionamentos.

Segunda experiência:

Divisão dos alunos em grupos (dois a quatro elementos). Total de nove grupos.Computadores distribuídos pelos grupos.

Elaboração de projecto de espaço virtual: - oral- Esboço de planta

Vivaty StudioExperiências

Elementos constituintes do trabalho final : Diversos modelos 3D; Terreno em malha poligonal ou forma primitiva redimensionada; Fundo aplicado com gradações de cor ou skybox; Navegação definida e ponto de vista para acesso. Animação de objectos simples ou por linha de tempo, iluminação e

interacção utilizando o nó DragSensor.




Dificuldades: Adaptação ao interface do programa, opções disponíveis e processos de trabalho; Dimensão dos projectos. Os mundos virtuais bem sucedidos foram espaços pequenos, trabalhando com poucos elementos.



Oito dos nove grupos conseguiram concluir os trabalhos propostos.


Mundos virtuais finais:

Planetas



Discoteca



Transformers



MPG



Cinema



Praia



Naves



Cidade

Sistema Solar Virtual

Pesquisa sobre o conteúdo curricularExploração de mundos virtuais recorrendo à plataforma AbNet (vrmlworld.net); Estruturação do espaço virtual; Processamento de informação recolhida, recolha de imagens, modelação dos objectos 3D:Integração dos elementos no mundo virtual.

Experiências

Grupo: turma de 5º ano.Projecto interdisciplinar (Ciências da Natureza/TIC)

Aplicações utilizadas: DoGA L3 - modelos de navesBryce 5.5 – cenárioVivaty Studio - modelação 3D, animação, integração VRML/X3DAvatar Studio - avatar personalizado.

Forte envolvimento do grupo de alunos:Desenrolar das fases de pesquisa e criação.Desenvolvimento colaborativo das tarefas.Interacção online.

Sistema Solar Virtual

Experiências

Análise

Análise

Recolha de dados: Observação de aulas, trabalhos produzidos e questionários.

Aplicados questionários com questões abertas e fechadas a alunos e professores.

Salientamos alguns resultados dos questionários aplicados à amostra.

Análise

Discordo totalmente

Discordo

Não concordo nem discordo

Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12

Bryce e Perspectiva: Foi mais fácil aprender a perspectiva depois de ter experimentado este programa?

Na aplicação de perspectiva linear a ligação ao espaço de trabalho do Bryce 5.5 foi um importante elemento de comparação para a compreensão dos elementos da perspectiva.

Análise

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Preferi o auto-retrato desenhado para aplicar o que aprendi sobre as proporções?

Embora os alunos tenham gostado de trabalhar no computador, não desvalorizam o trabalho noutras técnicas.

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Sentiste que trabalhar no computador despertou a tua criatividade?

Os alunos consideraram que utilizar a globalidade dos programas foi um factor de expressão criativa.

Análise

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

0

1

9

15

Gostaste de criar objectos tridimensionais.

Análise

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12

2

0

1

11

11

Os colegas da turma ajudaram-te a dominar os programas.

Sublinha-se a importância das interacções em grupo no desenrolar dos processos de trabalho.

Análise

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0

0

0

7

18

Sentiste que descobriste coisas novas.

Opinião expressa quer em relação ao 3D quer aos mundos virtuais.

Análise

Discordo totalmente

Discordo


Concordo

Concordo totalmente

0 2 4 6 8 10 12 14

1

1

1

9

13

Sentiste que trabalhar nos programas de modelação 3D te ajudaram a conhecer melhor o computador.

Fluência digital: poderá um trabalho sustentado facilitar o alargamento da capacidade de utilização do computador?

Análise

Bryce 5.5

DoGA L3

Google Sketchup

Vivaty Studio

Avatar Studio

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Qual das aplicações mais gostaste?

Os alunos indicam que gostaram destes programas por serem criativos e permitirem exploração adaptada às necessidades individuais. Um refere: “gosto dos mundos virtuais, parece magia”.

Avatar Studio: manipulação do modelo de avatar; Google SketchUp: modelação de edifícios e facilidade de trabalho com a geometriaDoGA: lado lúdico, possibilidade de construir naves e veículos;Bryce: interessante para criar espaços e objectos.

Análise

Bryce 5.5

DoGA L3

Google Sketchup

Vivaty Studio

Avatar Studio

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Vivaty: aplicação com um interface confuso, dificuldade no manipular de objectos, complexa de aprender mesmo com auxílio do professor.

DoGA: tipo de objectos que o programa permite criar. Esta resposta é dada por alunas.

Bryce: complexidade do programa, ritmo de aprendizagem muito intensivo: “tínhamos muita coisa para fazer era difícil”.

Qual das aplicações sentiste como mais difícil?

Opinião dos alunos:

Análise

Conclusões

Conclusões

Observamos que é possível utilizar este tipo de tecnologias para experiências de aprendizagem significativas.

Processo de aprendizagem: longo caminho de domínio dos diferentes programas

Alunos e professores descobriram e experimentaram mundos virtuais e tecnologias de criação em 3D (VRML/X3D 3D genéricas).

Elevados níveis de autonomia dos alunos

Colaboração entre pares através da partilha activa de aprendizagens individuais

A disposição em espaço específico propiciou a colaboração activa entre pares.

Formas de exploração das aplicações:Direccionada Semi-autónoma gerando aprendizagens mais profundas

Conclusões

Esforço de integração do computador na sala de aula equilibrando meios de expressão tradicionais e digitais.

Outra vertente de exploração plástica com características próprias.

Colocaram-se dificuldades disponibilidade de número suficiente de equipamentos, usabilidade, especificações e configurações cuja gestão pode reduzir o tempo efectivo de trabalho na sala de aula. Dificuldades: adaptação aos interfaces específicos de cada aplicação.

Conclusões

Trabalhos futuros:

Desenvolvimento de experiências multidisciplinares de construção de espaços virtuais;

Utilização do VRML/X3D como suporte para criação de materiais de apoio à aprendizagem de conteúdos das disciplinas artísticas;

Procura de diferentes metodologias para desenvolvimento deste tipo de trabalho;

Aprofundar a integração entre estas tecnologias e conteúdos de EVT, verificando quais se adequam ao uso de cada software específico;

Aprofundar a utilização de espaços virtuais como ambientes de aprendizagem à distância .

Conclusões

Projectos actuais e futuros:

Projecto 3D Alpha (1º, 2º e 3º Ciclos): utilização de 3D e VRML/X3D em projectos interdisciplinares.

Conclusões

Projectos Odisseia 3 e BabelX3D, No caminho da Educação online e da Web em 3D (UIED – fct.unl)

EVT Digital: colaboração em tese de doutoramento focalizada na aplicação de ferramentas 3D e VRML/X3D na área disciplinar.

Mundos virtuais temáticos: Pré-História (Universidade de Bari).

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Conclusões

3D Alpha: Projecto interdisciplinar/interciclos

Intervenção no 1º CicloIntegrar TIC, Expressão Plástica, Áreas CurricularesRentabilizar o computador MagalhãesTrabalhar de acordo com as necessidades expressas por Professores Titulares

Intervenção nos 2º e 3º CiclosIntegrar TIC e Áreas CurricularesExplorar tecnologias VRML/X3D

Integra a iniciativa Aprender e Inovar Com TIC

Conclusões

3D Alpha

1º Ciclo: Animação 3D

Fases: Elaboração de textos nas áreas curricularesGuionizaçãoModelação 3D, Animação e Edição.

Conclusões

Simulação de sistemas: Ciclo da Água

3D Alpha

Projectos de Turma: Visualização de projecto para intervenção num caminho rural

1º Ciclo: VRML/X3D

Conclusões

PesquisaExploração de conteúdos disciplinares em EVT (Forma, Estrutura, Textura, Cor, Movimento)Trabalho paralelo a outras experiências de aprendizagem.

3D Alpha 2º Ciclo: VRML/X3D

Simulação de Energia Eólica:

Conclusões

3D Alpha 2º/3º Ciclo: VRML/X3D

Trabalho interdisciplinar: Ciências da Natureza, Ciências Naturais, TIC

Actividades ExperimentaisExploração de conteúdos disciplinares através de modelação 3D e VRML/X3D.Divisão de tarefas por componentes facilitou processo de trabalho.

“Children have many opportunities to interact with new technologies – in the form of video games, electronic storybooks, and “intelligent” stuffed animals. But rarely do children have the opportunity to create with new technologies”. Mitchel Resnick

If we trust our eyes, and not our preconceived ideas of what things ought to look like according to academic rules, we shall make the most exciting discoveries. E.H. Gombrich, The Story Of Art

Artur CoelhoProfessor de EVT/Coordenador PTEAgrupamento de Escolas Venda do Pinheiro

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Education

Apresentação EVT Virtual v10