How do animations influence learning?

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Pesquisa: Design da Informação em instruções visuais animadasUFPR - Universidade Federal do ParanáSeminário 3: Guilherme R. StorckSegunda-feira, dia 14 de junho de 2010.

Como as animações influenciam no aprendizado?

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Texto base, escolhido para discussão:

AINSWORTH, Shaaron. 2008How do animations Influence learning?

Como animações influenciam no aprendizado?

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ResumoAvanços da tecnologia na educação permitiram novas formas de representação, como animação, multimídia e realidade aumentada.O uso de animações na educação tem aumentado desde o início dos anos 80. Para entender como as diferentes formas de representação influenciam no aprendizado é necessário considerar diversos níveis de explicação, que serão revisados neste artigo.


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IntroduçãoDefinições de animação: formas de representação dinâmica de processos que variam com o tempo.

“series of frames so each frame appears as an alternation of the previous one” (Bétrancourt & Tversky, 2000. p.313)

Cada frame só existe temporariamente para ser substituído pelos seus subsequentes.

Frame: transição

Vídeo é excluído da definição: Vídeo é utilizado para representar o movimento de objetos reais, enquanto a animação representa o movimento de objetos simulados (Mayer & Moreno, 2002).


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Usos da animação » Mostrar algo que não pode ser visto facilmente na realidade (e.g. movimento de átomos, de continentes, de massas de ar, circulação de sangue...)

» Representar fenômenos que em si não são visuais (e.g. algoritmos, estágios de uma solução matemática...)

» Há uso crescente no uso de agentes animados (personagens que são animados com gestos e expressões, a fim de auxiliar o aprendiz durante a tarefa de aprendizado)


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Porque animação?

“Animações ajudam a compreender ideias complexas mais facilmente”,- São motivacionais (Rieber, 1991)- Possui propriedades específicas que suprem as demandas cognitivas de uma tarefa de aprender (Tversky et al, 2002)

“recomenda-se limitar o uso de animações”,- Dificuldades que o aprendiz pode ter no processamento da animação ou na aplicação de estratégias (Lowe, 2003).


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Diversidade de resultados na pesquisa em animaçãoAssim, é clara o fato de que a pesquisa em animação tem gerado resultados muito diferentes. A questão de as animações ajudarem o leitor a compreender fenômenos dinâmicos pode ter resultados: - Positivos (Kaiser, Profit, Whelan & Hecht, 1992; Rieber, 1991), - Negativos (Rieber, 1990; Schnotz, Böckheler & Grzondzeil, 1999) - e neutros (Price 2002; Pane, Corrbet & John, 1996)


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Fatores que causam diferenças nas pesquisas » Formas de medição dos resultados,

» Características dos participantes,

» Características do ambiente de pesquisa (Price, 2002).

» Utilização do termo único “animação” para designar múltiplas formas de representação: Animação é uma forma específica de representação dinâmica, e o termo animação não deveria ser usado para se referir a todas as formas de representação dinâmica. (Ainsworth & Labeke, 2004).


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Muitos fatores podem influenciar a forma como as pessoas aprendem com animações.

“Animações ajudam no aprendizado?”

“sob que condições as animações contribuem para o aprendizado?”Ainsworth (2008) afirma que esta linha de pesquisa precisa de sustentação teórica mais integrada dos aspectos das animações.


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Objetivo do artigo:Revisar as evidências que sugerem 6 níveis de explicação/análise das animações, que poderiam e deveriam ser usados para entender o aprendizado com animações. São eles:

» Expressivo

» Cognitivo, motor e perceptivo

» Afetivo e motivacional

» Estratégico

» Metacognitivo

» Retórico

propriedades mais fundamentais de representação

fatores mais social e culturalmente flexíveis.


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Com relação aos 3 níveis da pesquisa de aprendizado com representações de Schnotz & Lowe (2003), é desconsiderado aqui o nível - técnico (aparatos técnicos, como computadores e telas),

e expandidos os níveis - semióticos (textos, imagens e sons) e - sensoriais (modo visual ou auditivo).


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1 Nível expressivo » Relacionado à capacidade de expressão de cada representação.

» Como as propriedades inerentes de uma representação afetam o grau de esforço requerido para fazer inferências a partir da representação.

» Independe da natureza de quem interpreta.


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» Os benefícios das formas de representação, principalmente gráficas, se devem à sua limitada capacidade de expressar abstração (ou seja, de eliminar ambiguidades)

» O aprendiz faz menos esforço para fazer as inferências corretas

» A expressividade de uma representação pode ter grande impacto sobre os requisitos de memória e processamento que o leitor precisaria utilizar para compreender a representação.


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2 Nível cognitivo, motor e perceptivo

» Interação entre a forma de representação e as capacidades, conhecimentos e habilidades do indivíduo.

» Depende do aprendiz: limites cognitivos, experiências pessoais,...


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Nível cognitivo » Teorias do princípio multimídia (Mayer, 2001)

Vantagens da animação » Enabling function (animação traz informações que não podem ser mostradas em imagens)

» Facilitating functions (facilita a construção de modelos mentais, reduz carga cognitiva) (Schnotz, 2005)


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» Teoria da carga cognitiva (Sweller et al, 1998)

Problemas da animação: » Informação temporária

» Aumenta a carga cognitiva extrínseca

» Informações simultâneas

» Engajamento do aprendiz: leitor relaxa para assistir a animação e não emprega o esforço necessário.


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Nível motor » Papel da ação no aprendizado

» Ações motoras como base do aprendizado (Piaget, 1969)

» Relação com o Mirror-neuron system.

Nível perceptivo » Animação pode ser difícil de ser percebida

» Pode ser percebida separadamente, como sequência de passos separados (relação com conteúdo procedimental)

» Necessidade do design de atrair atenção àquilo que tem maior relevância.


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Uma análise das consequências cognitivas, motoras e perceptivas do aprendizado com animações mostrou que a animação: - mostra a informação dinâmica de forma explícita (o que pode reduzir a carga cognitiva requerida)

- pode também trazer problemas significativos para a memória e processamento (por causa de sua natureza transitória)


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3 Nível Afetivo e motivacional » Categorias de motivação individual: Desafio, fantasia, curiosidade e controle. (Malone, 1981)

» Flow (Csjkszentmihalyi, 1990) (estado mental em que as pessoas estão totalmente imersas no que estão fazendo)

» Animação pode ampliar nível motivacional

» Uso de agentes animados

Análise afetiva do aprendizado com animações sugere que aprendizes podem apresentar satisfação e motivação, em consequência do uso das animações, mas não é sempre assim.


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4 Nível de estratégias » Estratégias diferentes de aprendizado

As estratégias que os aprendizes utilizam quando estudam com animações são cruciais para a completa compreensão. Infelizmente, as pesquisas mostram que novos aprendizes não criam e aplicam estratégias eficazes para aprender com animações.


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5 Nível MetacognitivoProcesso de contribuir no próprio aprendizado:

» Planejar como realizar uma tarefa

» Monitorar como estou aprendendo

» Avaliar se estou perto de resolver um problema.

Algumas pesquisas apontam que os aprendizes, com o uso de animação, apenas percebem as informações como sendo fáceis. O conhecimento efetivo adquirido é baixo.

Aprendizes empenham apenas processamento superficial para o entendimento das informações.


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Há pouca evidência que sugere que as animações auxiliam os aprendizes a alcançar uma metacognição eficaz; No sentido contrário, há algumas evidências que sugerem que a animação cria uma ilusão de compreensão, que pode dificultar o aprendizado.


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6 Nível retóricoComo as animações podem influenciar o aprendizado em situações de aprendizado colaborativo.

Aprender: Processo participativo em que as pessoas aprendem contruindo o conhecimento com os outros.

Com relação às funções retóricas da animação de contribuir no “apredizado social”, há resultados diversos. Há resultados que apontam aumento na eficácia comunicacional, e outros que apontam decréscimo.


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Conclusões

Dependência nos níveisOs níveis não são independentes. Diferenças nas propriedades de representação em um nível podem ser percebidas também nos outros níveis:As estratégias que os aprendizes aplicam no aprendizado com animações dependem da disponibilidade da carga cognitiva, da motivação em dedicar esforço em estratégias eficazes de aprendizado, e da metacognição.


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Exemplo: » Ação: Dar ao aprendiz o controle da animação

» Impacto cognitivo: pode gerar redução no esforço cognitivo (e.g. Boucheix & Guignard, 2005; Mayer & Chandler, 2001)

» Impacto afetivo: os aprendizes podem preferir mais a animação, se tiverem o controle sobre elas (e.g. Malone, 1981)

» Impacto sobre as estratégias: Com isso, as estraégias irão mudar; e há evidências de que adicionar interatividade não ajuda os aprendizes a aplicar estratégias eficazes (Lowe, 2004).


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» Impacto metacognitivo: Leitores precisam decidir se eles entenderam a animação, para então utilizar os controles interativos.

» Impacto retórico: Isto altera a maneira como os aprendizes vão falar sobre a animação; precisam discutir agora, por exemplo, como utilizar as propriedades interativas. Pode mudar também o processo de utilizar as animações, como parar as animações para falar um com o outro. Sangin et al (2006) obtém um efeito parecido adicionando frames estáticos à animação.


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A interdependência e interrelação entre os níveis pode ser um problema, se estamos procurando soluções simples para o aprendizado mais eficaz com animações.

É perfeitamente possível que o design possa resolver um problema, melhorando um dos níveis, mas criando uma desvantagem em um dos outros.


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Questões que surgem: » Como saber que a explicação que estamos propondo para um ou mais níveis são corretas?

» É mais importante o design de uma animação que privilegie o aspecto cognitivo e desfavoreça o aspecto afetivo?

» Dependendo do contexto, dos aprendizes, e da tarefa, há níveis que são mais importantes que os outros? Isto deve ser considerado no design das animações?


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» Isto pode gerar problemas para a pesquisa na área.

» Pode significar que alguns conceitos já tidos como certos precisem de reavaliação.

» Se designers e educadores recebem a resposta “tudo depende” quando perguntam “Devo usar animação”, continuarão dando crédito à Pesquisa em animação?


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Isto pode abrir também novas possibilidades.Hoje a maioria dos pesquisadores interessados em animação vem da área da psicologia e da cognição, e assim a maior parte do que conhecemos sobre os efeitos das animações está descrito em termos cognitivos.

Há necessidade de mais pesquisa nos outros níveis que envolvem a animação: expressivo, perceptivo, afetivo, estratégico, metacognitivo e retórico.

Outro problema é que as animações são raramente estudadas dentro de um contexto real de uso, e não artificial.


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Há a necessidade também de se utilizar novas metodologias para se explorar o aprendizado com animações. (por exemplo, poucos estudos comparam usuários novos com experientes de animação, ou utilizam técnica de eye-tracking)

Há a necessidade geral de mais pesquisa integrada em todos os níveis de explicação que envolvem a animação.


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