VIDEO GAMES E ENSINO DE FÍSICA: EXPLORANDO POSSIBILIDADES E

VIDEO GAMES E ENSINO DE FÍSICA: EXPLORANDO POSSIBILIDADES E INOVAÇÕES DIDÁTICAS Oaní da Silva da COSTA, UNESP i Eugenio Maria de França RAMOS, UNESP ii Eixo 02: Formação continuada e desenvolvimento profissional de Professores da Educação Básica CAPES [email protected]

1. Introdução

Onde está a Física no vídeo game e como ela pode ser usada em atividades de Ensino de Física? Responder a essas perguntas foi o princípio deste estudo. Neste trabalho apresentamos um relato de experiência tendo como foco a utilização de video games em atividades de Ensino de Física para a Educação Básica, conduzidas de maneira exploratória no âmbito do projeto PIBID UNESP (Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência). Para isso consideramos a disponibilidade de um console Xbox One (MICROSOFT, 2013) existente no Laboratório de Prática de Ensino, Material e Instrumentação Didática (LaPEMID CEAPLA, UNESP Rio Claro) e equipamentos facilmente disponíveis em escola como smartphones dos estudantes ou laptop do experimentador. Escolhemos para este estudo exploratório os jogos Angry Birds Space (ROVIO ENTERTAINMENT, 2012), disponível para os sistemas Android, IOS, e o video game Screamride (FRONTIER DEVELOPMENTS, 2015), disponível para os consoles Xbox 360 e Xbox One, tendo como horizonte a possibilidade de utilizá-los em atividades de ensino em escolas de Educação Básica, na cidade de Rio Claro (São Paulo, Brasil), parceiras do programa PIBID UNESP a fim de investigar aspectos da viabilidade do uso da ferramenta vídeo game em contexto escolar.

2. Games e Ensino

O que é um jogo eletrônico? Juul (2003) compara algumas definições na literatura e traz uma própria, tentado abarcar todas. Segundo ele, jogos de computador possuem regras, como todo jogo, porém processadas por um hardware, tornando o computador o “juiz” do jogo, impondo limitações ou possibilidades.

Todo jogo traz em si aprendizado, de regras ou procedimentos lúdicos (RAMOS, 1990). Nos jogos eletrônicos consideramos que isso não é diferente. Em relação ao ensino utilizando jogos eletrônicos, algumas pesquisas evidenciam o uso pedagógico de games, como sugerido por Marina (2009). No caso discutido pela autora foram dados a 2 grupos o mesmo conteúdo de um curso de computação, porem para cada um de uma forma, um com tópicos separados, para que os aprendizes lessem e trabalhassem e a outro um jogo que tratava dos conteúdos. Os resultados mostraram que comparando pré-testes e pós-testes o grupo que usou o jogo se saiu melhor. Dede (2009) usou de mudanças de perspectiva possíveis com o vídeo game para ajudar no desenvolvimento de pensamento cientifico (investigação, arguição de pontos de vista, aquisição de dados, entre outros). Anderson e Barnett (2011) realizaram uma série de oficinas sobre magnetismo para professores de física em formação. O grupo experimental interagiu com o jogo Supercharged! (jogo onde o jogador viaja em uma "nave" com carga variável em ambientes com campos magnéticos presentes e deve variar essa carga para que passe por obstáculos) e o grupo controle com experimentos físicos. Em comparação entre pré e pós testes o grupo experimental se saiu melhor nas respostas de testes dissertativos sobre magnetismo. Interessante mencionar que apesar dos melhores resultados do grupo experimental os participantes desse grupo relataram em entrevistas acreditar que teriam se saído pior nos testes antes de saber os resultados das avaliações, inclusive alguns participantes relataram não acreditar na possibilidade de aprender como video game. Em especial, Groff et al. (2010) trazem apontamentos positivos para o uso de vídeo games em escolas trazendo estudos de caso em escolas da Escócia relatando como ocorreram e os desafios de inserir vídeo games em contexto escolar, indicando que é possível o uso de vídeo games no ensino. Revisões apresentadas por Connolly et al. (2012) e Dondlinger (2007) apontam possibilidades do uso pedagógico de games. Indicam que estudos mostram que os alunos geralmente gostam de métodos com games, se saem melhor em testes com eles e que mostram comportamento “engajado”. Contudo o número de estudos com métodos quantitativos não fornece conclusões suficientemente sólidas sobre outros fatores ligados ao uso de vídeo games e que isolar fatores e encontrar padrões na área é necessário.

3. Os Games Estudados

O jogo Screamride (FRONTIER DEVELOPMENTS, 2015), para o XBOX, compreende a construção de montanhas russas e pertence a um vídeo game de última

geração que possuímos no laboratório. Analisando seu conteúdo do ponto de vista do Ensino de Física, consideramos plausível tratar conceitos de energia mecânica (potencial e cinética) e inércia. É um jogo comercial, isto é, não é um jogo destinado exclusivamente ao Ensino de Física, ou seja, não há preocupação dos autores em isolar conteúdos de Física de forma clara. Como outros jogos comerciais, privilegia aspectos lúdicos, características que tornam sua utilização um desafio. Essa característica o torna interessante para estudarmos se é possível ser explorado em contexto escolar. Em nosso estudo foi usada a versão de demonstração do jogo por ser gratuita, mas que preserva as características relacionadas aos tópicos a serem tratados do jogo completo.

Figura 1: Reprodução do modo construção do jogo Screamride Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=GfhRRRv7Q8k (Acessado em 5/12/2015)

Uma vez que o jogo exige interação dos alunos por joystick, consideramos que ele poderia ser melhor utilizado em uma atividade no formato de oficina, oferecendo um tempo para que cada estudante se familiarizasse com ele (até aqueles que possivelmente já conhecessem o jogo), visto que exige algum treinamento para a realização de certas ações e comandos. Designamos para isso cerca de 10 minutos para cada participante “aprender” os comandos básicos e a realizar tarefas pedidas pelo professor. Em um total de 2h os alunos deveriam “aprender” como jogar, interagir e, após, discutimos sobre conceitos de energia mecânica presentes. Pelas limitações de tempo e de aparelhos de video game, cremos que seis alunos foi um número adequado para uma turma. Durante e após o jogo poderíamos parar as interações, tratar das cenas, das etapas e das exigências física nele presente.

Um jogo com tais características implica na possibilidade de realizarmos atividades extraclasse, em horário inverso ou em algum evento escolar, como uma Feira de Ciências, por exemplo. O jogo Angry Birds Space (ROVIO ENTERTAINMENT, 2012) é um jogo que trata de lançamento de projeteis em diferentes campos gravitacionais, até mesmo em cenários com ambientes extraterrestres. O jogo permite ao jogador a lidar com conceitos de gravitação e mecânica. Pode ser jogado em computadores bem como tablets e celulares, sendo por isso mais acessível, ao contrário do Screamride, que exige a utilização de um console de jogos eletrônicos específico. Neste caso, consideramos inclusive ser possível utilizar o jogo durante uma aula normal, projetando com o auxílio de um multimídia a tela de um computador com o jogo. A hipótese dos autores foi a de que uma aula com seu uso despertasse no aluno a curiosidade de explorar elementos de Física durante a aula e mesmo fora da sala de aula.

Figura 2: Reprodução de uma fase do jogo Angry Birds Space. Destaque para as "auras" dos corpos que representam a gravidade, que acabam em um raio definido, diferentemente da gravidade terrestre. Fonte: http://i.ytimg.com/vi/WKgGphfZXqA/maxresdefault.jpg (Acessado em 5/12/2015)

4. Resultados e Discussão

O video game não é um equipamento de inserção simples no espaço escolar, mas os dois procedimentos adotados nos estudos exploratórios – oficina e sala de aula – mostraram-se exequíveis, considerando o apoio de equipamentos existentes na escola (computador e projetores multimídia). Fomos obrigados a levar o console XBOX no caso da oficina e um microcomputador com o jogo no caso da sala de aula.

Sobre o Screamride, foi oferecida uma oficina em uma escola da Rede Pública da cidade de Rio Claro (SP). Para chamar possíveis interessados, um cartaz foi colado na parede do pátio convidando. Poucos alunos compareceram mas supomos que um aluno que compareceu por sua vontade. Importante assinalar que nossa preocupação era estudar a viabilidade de uma atividade com essas características e não a quantidade de estudantes, ou seu aprendizado formal, etapas que entendemos serem posteriores a este estudo exploratório. Por isso não realizamos uma coleta formal de dados acerca dessa intervenção, porem nossa conclusão é de que foi efetiva (informalmente o aluno disse ter gostado do modo como foi feita e que ela poderia ajudá-lo a lidar com seu conhecimento de Física daqueles conceitos). Percebemos que a escola foi receptiva quanto ao uso da ferramenta oferecendo uma das salas dedicadas à mídias digitais para a realização da intervenção quando requisitada, juntamente com uma quantidade razoável de tempo para usá-las em período inverso às aulas normais. O vídeo game, um Xbox One do laboratório LaPEMID teve de ser levado para lá pois a escola não dispõe de um aparelho desses, porem ele se conectou sem problemas, sendo compatível aos equipamentos disponíveis nas instalações da escola. A intervenção parece ter sido vista com bons olhos pois a iniciativa foi elogiada pela direção da escola. Estudo aponta que, em geral, resistências acontecem quando os professores devem "aplicar" o vídeo game (GROFF et al., 2010), mas em nosso caso nenhum obstáculo foi colocado pela professora da disciplina ou pela direção da escola à realização da oficina descrita. Quanto ao uso do game Angry Birds Space, aconteceu em duas aulas de 50 minutos seguidas em horário regular de aula, com cerca de 30 alunos do 1º ano de outra escola pública de Ensino Médio (Escola 2). Durante a atividade proposta, os alunos deveriam nos primeiros 50 minutos interagir com o jogo e na aula seguinte participar de uma aula expositiva sobre conteúdos de gravitação. Na aula os alunos se organizaram naturalmente para jogar, mas, devido ao tempo limitado, nem todos puderam jogar e quem jogou não o fez muito devido ao reduzido tempo para a classe toda interagir com o game. Os estudantes não tiveram problemas para lidar com as regras e comandos do jogo, nem resolver os problemas de cada fase. Cerca de metade dos alunos já conhecia o jogo inclusive alguns o tinham instalado em seus celulares na ocasião da aula. Ao longo das fases, o professor que conduziu a intervenção fazia comentários sobre gravitação e relações que os alunos poderiam fazer com a matéria que já haviam aprendido. A percepção do professor foi a de que os alunos participaram ativamente, atenderam às solicitações e gostaram da atividade. Ressaltamos que o jogo poderia ser jogado fora da classe e foi comentado como fazer isso. Mas, ao jogarem as fases surgiram comentários como os seguintes: ALUNO 1: Essas coisinhas caindo são como o meteoro do filme

[Refere-se a semana passada à essa aula a sala havia visto o filme onde um meteoro cai na Terra] e ALUNO 2: Pode jogar por aí que o passarinho vai acertar do mesmo jeito. [Referindo-se à trajetória circular que o objeto percorreria no “campo gravitacional” do jogo].

O contraste entre a abordagem com uso do jogo (1a aula) e a aula expositiva sequente (2a aula) foi bastante perceptível: os alunos estavam mais animados e participativos na primeira parte da aula, na segunda quietos e pouco interativos. No acompanhamento das atividades realizadas – tanto na oficina na Escola 1 como na aula na Escola 2 – uma importante característica observada foi engajamento dos alunos, característica também apontada nos trabalhos de GROFF et al. (2010) e CONNOLLY et al. (2012). Observamos também que o uso do vídeo game pôde proporcionar aos alunos algo diferente e marcante, que talvez possa beneficiar nas atividades de ensino de conceitos de Física, seja podem ser entendidos ou proporcionem referências de aprendizado para os estudantes, pela maneira diferenciada e ativa, se comparados como o ensino de conceitos ocorrem comumente nas aulas expositivas tradicionais da disciplina no Ensino Médio. Ressaltamos que essas características ocorrem quando o jogador joga o jogo, assim como todos os benefícios associados ao ato de jogar. Sem a interação o uso de vídeo games se assemelha ao uso de vídeos ou de simulações de forma expositiva, comprometendo as possibilidades de aprendizagem presentes em games. Gee (2003) , por exemplo, elenca isso entre alguns princípios de aprendizagem ligadas ao necessário ato de jogar. A interação direta dos estudantes com o jogo não pode ser negligenciada. Como cada jogo possui características peculiares que devem ser consideradas, é necessário levar em conta o tempo, para que o sujeito se familiarize com o jogo, que pode variar dependendo da complexidades de regras, movimentos e comandos. Neste

sentido,

o conhecimento prévio

dos

alunos pareceu ajudar

na

implementação do estudo, sobretudo no caso do Angry Birds Space. Quanto à escolha dos jogos, em nossa pesquisa optamos por selecionar alguns que se baseassem em interações explicitas do jogador com os conceitos que poderíamos tratar. Essa restrição pode limitar consideravelmente o número de jogos comerciais disponíveis. Outro fator limitante é o conteúdo potencialmente útil para o ensino de jogos comerciais, bem como a complexidade apresentada. Ressaltamos que em nosso estudo não utilizamos games desenvolvidos para educação e sim jogos disponíveis, ou seja, é

primeiramente um produto comercial feito para agradar o indivíduo antes de ensiná-lo algo.. No caso, o jogo Angry Birds Space lida explicitamente com conceitos de gravitação, motivo de sua escolha, embora utilize uma gravitação peculiar ao ambiente virtual onde se desenvolvem as ações, diferente da observada na natureza. Outros jogos – como o jogo GTA V (ROCKSTAR NORTH et al., 2013) – poderiam tratar do mesmo assunto, pois os personagens caem ao pular e carros andam no chão, porém a gravidade não é um assunto central nesse jogo, que lida explicitamente com questões sociais. Assim não basta ao jogo simular qualquer tipo de gravidade para que pudesse ser selecionado. Em geral jogos comerciais podem misturar conteúdos de forma altamente interdisciplinar, de forma que isolar conteúdos pode ser uma tarefa árdua. Assim diferentes tarefas podem estar envolvidas no uso de video games comerciais em atividades de ensino, fatores que podem limitar as possibilidades didáticas, tais como: isolar os conceitos, preparar os agentes que mediarão as interações, dispor dos equipamentos necessários, considerar o custo dos jogos. Por isso acreditamos ser importante que o professor tenha contato com o video game e com jogos que pretende utilizar. Nos dois casos aqui tratados, as escolas foram receptivas e possuíam o apoio com

outros

equipamentos

disponíveis

(computador

e

projetos

multimídia,

essencialmente). Dessa forma, constatamos a abertura à possibilidade de inovação permitida nas duas escolas, que podem abrigar estudos quanto a possibilidade de se usar a ferramenta inclusive em cursos regulares e procurar entender o video game como um procedimento possível para se tratar de conteúdos da grade curricular. 5. Considerações Finais

Quanto ao uso do aparelho vídeo game e de jogos eletrônicos como recursos didáticos, consideramos que há perspectivas animadoras. Games podem ser úteis para o ensino seja na exploração de seus acertos e erros de Física, no ensino desta disciplina na Educação Básica. Em nossa experiência, o vídeo game proporcionou uma aula de Física diferente da convencional, o que pareceu chamar a atenção dos alunos e despertar sua curiosidade. A partir de seu uso foi possível oferecer experiências com alguns conteúdos aos alunos de forma interativa e tirar o aluno de um papel "passivo" e distante, que pode assumir em aulas convencionais. Os games podem ser uma ferramenta interessante seja por tratar de assuntos menos ligados ao cotidiano, ou por trazer interações possíveis com ideias abstratas e

mundo imaginários, ou, ainda, por proporcionar interatividade e feedback instantâneo aos alunos. Ao mesmo tempo, na escola atual, essa ferramenta pode ser bastante complicada de se implementar. Talvez o maior desafio seja a quantidade de alunos para se lidar com a ferramenta. É importante que o professor não tente facilitar essa implementação jogando pelos alunos, se não, a introdução deste recurso perderá seu sentido lúdico e seu caráter interativo. O vídeo game pode ser ainda inacessível especialmente no caso de aparelhos e jogos caros ou sua variedade. Em nosso caso por exemplo optamos pela demo gratuita do jogo de um jogo de console e um outro jogo disponível para computador, o que nos permite afirmar que há possibilidades de baixo custo já acessíveis a experimentos didáticos. Entendemos que games são ferramentas possíveis para o ensino de Física e que não deveriam ser ignorados em inovações e em atividades que busquem a melhoria da qualidade da Educação Básica. Consideramos que o uso de video games no caso desse trabalho permitiu tratar com estudantes conceitos de forma gráfica e interativa, contrastando com uma forma as vezes desinteressante e não estimulante de aulas convencionais. Foi bastante surpreendente não encontrar experiências de ensino de Física com video games de maneira mais consistente, seja para a Educação Básica ou o Ensino Superior, uma vez que games se tornaram bastante populares e difundidos com equipamentos eletrônicos cada vez mais presentes no cotidiano. Tal situação aponta para uma área de pesquisa bastante desafiadoras para novos estudos, até mesmo para a criação de jogos baseados em conhecimentos físicos voltados especialmente para atividades de ensino.

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DONDLINGER, M. J. Educational video game design: A review of the literature. Journal of Applied Educational Technology, v. 4, n. 1, p. 21–31, 2007. FRONTIER DEVELOPMENTS. Screamride. 2015. GEE, J. P. What video games have to teach us about learning and literacy. Computers in Entertainment (CIE), v. 1, n. 1, p. 20, 2003. ACM. GROFF, J.; HOWELLS, C.; CRANMER, S. The impact of console games in the classroom : Evidence from schools in Scotland. Learning, p. 98, 2010. JUUL, J. The Game , the Player , the World : Looking for a Heart of Gameness. Level Up: Digital Games Research Conference Proceedings, p. 30–45, 2003. MARINA, P. Digital Game-Based Learning in high school Computer Science education: Impact on educational effectiveness and student motivation. Computers & Education, v. 52, n. 1, p. 1–12, 2009. Elsevier Ltd. MICROSOFT. Xbox One. 2013. RAMOS, E. M. de F. Brinquedos e jogos no Ensino de Física. Dissertação de Mestrado em Ensino de Ciências (modalidade Física). USP: IF e FE. São Paulo, 1990. ROCKSTAR NORTH; ROCKSTAR NYC; ROCKSTAR SAN DIEGO; et al. Grand Theft Auto V. 2013. Rockstar Games. ROVIO ENTERTAINMENT. Angry Birds Space. 2012.

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Licenciatura em Física, UNESP Campus de Rio Claro, PIBID UNESP e Laboratório de Prática de Ensino, Material e Instrumentação Didática (LaPEMID / CEAPLA IGCE UNESP) ii Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, Campus de Rio Claro (SP) e Laboratório de Prática de Ensino, Material e Instrumentação Didática (LaPEMID / CEAPLA IGCE UNESP)