• Rio de Janeiro Brasil
  • 14-18 Novembro 2022

gamificação: Desenvolvimento de um jogo eletrônico para o ensino do conteúdo de termodinâmica na disciplina de Química no ensino médio

Autores

Silva de Souza, A. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ) ; Cruz Quadros, M.V. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ) ; dos Santos e Santos, M. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ) ; da Mata Lima, P.H. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ) ; Souza da Luz, P.T. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ) ; Negrão, R.N. (INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ)

Resumo

Neste projeto, apresenta-se o jogo intitulado Lab 8:Uma Aventura na Físico Química, desenvolvido por meio da plataforma Unity para o ensino e aprendizagem da Lei dos Gases e Primeira Lei da Termodinâmica no ensino de Química para alunos do ensino médio. Buscou-se estudar o uso da gamificação para conceitos no ensino de química, utilizando-a como referência para o uso de jogos no processo de aprendizagem.Podemos caracterizar o estado de equilíbrio termodinâmico de um gás pelas variáveis de estado: pressão, volume e temperatura.O Lab 8 é um jogo composto por cinco fases, fases 0, 1, 2, 3 e 4 , onde o jogador ao iniciar o game só estará liberada as primeiras fases ( 0 e 1), sendo assim, o jogador vai explorar para descobrir quais os temas abordados em cada uma delas.

Palavras chaves

gamificação; aprendizagem; Química

Introdução

Quando se observa o ensino de Química nas escolas, é comum os alunos não estimarem Química e isso se deve ao fato de como a escola desenvolve a disciplina em sala de aula. Para que o professor consiga estimular o interesse do aluno é necessário que o apoie no decorrer do seu estudo, com novas metodologias. Aprender e ensinar Ciências, em especial Química, é desafiador, pois à dificuldade em compreender e analisar o nível de interpretação macroscópica, submicroscópica e simbólica da Química em seu vocabulário específico, professores e alunos devem interpretar essa nova linguagem em relação a eles. O ensino de química para alunos em sistemas educacionais desafia seus anseios na busca pelo conhecimento e desempenha um papel vital na formação de indivíduos críticos. O processo de construção de uma aprendizagem significativa diante da mudança sociocultural, em que a tecnologia se espalha no cotidiano das disciplinas que existem nos espaços escolares, podendo ser utilizada com recursos, pois compõem a convivência do comportamento de alunos, professores e de todos grupos do sistema educacional para não separar essa relação no início da vida escolar, fazendo assim mudanças recíprocas na sociedade e na educação(LÉVY, 1999; BARRETO; BECKER; GHISLENI, 2019). A revolução tecnológica proporcionou à sociedade uma variedade de recursos tecnológicos, tais como: computadores, tablets, televisores, internet,etc(KENSKI,2007). Quando se trata de ensinar ciências, muitas dessas ferramentas podem ser utilizadas para enriquecer o processo de aprendizagem (OLIVEIRA, 2018). O uso de ferramentas de gamificação no ensino, abordando o conceito de química, como uma espécie de absolutismo para motivar e fornecer conhecimento, orientar os alunos a participarem mais das atividades, além de fortalecer a gamificação como um método eficaz no processo de ensino dos alunos(ULBRICHT E FADEL, 2014). Objetivou-se utilizar o jogo “LAB 8: Uma aventura na físico-química”, que aborda os conteúdos de Lei dos Gases e Primeira Lei da Termodinâmica, com foco nos alunos do ensino médio como ferramenta auxiliar para compreensão desses assuntos.

Material e métodos

Aplicativos móveis voltados para a educação estão surgindo devido aos aspectos interativos, colaborativos e, principalmente, a praticidade portátil dos aparelhos móveis, onde a instrução pode acontecer em qualquer momento e lugar podendo incentivar a transformação nas formas de ensino (DA CUNHA e JUNGES,2020). A gamificação encontra uma área extremamente fértil na educação, pois depara-se com indivíduos que possuem experiências, aprendizagem e interações com os games (FARDO,2013). O uso de jogos exerce uma função educativa importante para ensinar qualquer assunto que toca ao indivíduo em seu saber, seus conhecimentos e sua compreensão de mundo (SOARES,2017). 5.1 Definição do lócus de pesquisa O jogo foi aplicado em 3 instituições de Ensino: EEEFM Paulino de Brito; Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará (IFPA) - Campus Belém;EEEFM Professor Jorge Lopes Raposo, com 81 alunos no período de 05 à 30 Junho de 2022.Tais grupos foram escolhidos porque já estão expostos aos conteúdos de lei dos gases e primeira lei da termodinâmica para que possam avaliar o jogo e também ajudar os alunos a revisarem estes tão necessários nos vestibulares como o ENEM(Exame Nacional do Ensino Médio) é muito benéfico para eles revisarem em uma maneira inovadora. Após ler as informações e iniciar o jogo, os alunos foram orientados a visitar a plataforma de encenação e procurar o jogo Láb 8 uma aventura na Físico-Química. Após o jogo, eles responderam a um questionário, analisando se os mesmo haviam progredido em seu aprendizado e expressando suas opiniões sobre o jogo. 5.2 Descrição Das Fases O jogo é composto por cinco fases sendo que o jogador ao longo da partida o encontra inimigos chamados de bolha ácida e, para que o personagem não “morra”, é necessário neutralizar a bolha com uma reação. Fases 0: Uma etapa do jogo de instrução do game, que demostra com o jogador consegue movimentar o personagem, passar pelos obstáculos, adquirir as dicas e puxar a alavanca para responder a pergunta final de cada fase. Fase 1: Já na primeira fase, está distribuída três dicas sobre o conteúdo de lei dos gases ao longo da etapa e uma pergunta final, assim para o jogador conseguir desbloquear a pergunta final, deverá pegar as três dicas. Se o jogador responder incorretamente a pergunta voltará novamente para o inicio da fase, de modo que, ao responder corretamente a pergunta final ele vai conseguir avançar de fase, assim desbloqueando a fase 2. Fase 2: A fase 2 desbloqueada, nela será abordado outro tema da lei dos gases, com três dicas espalhadas que ajudará o jogador a responder a pergunta final. A pergunta final da segunda fase, ao responder corretamente desbloqueia próxima fase. Se a resposta for incorreta volta ao inicio da fase. Fase 3: A terceira fase é semelhante as fases 1 e 2,porém, diversificando no conteúdo abordado. Assim, ao acerta a pergunta final desbloqueia a próxima fase. Fase 4: Nesta fase, diferente das anteriores, tem um tempo limite de 150 segundos para chegar na pergunta final e são distribuídas três perguntas sobre o conteúdo da 1º Lei da Termodinâmica, visto que, para avançar o jogador deve responder corretamente as duas perguntas ao longo da fase. Com a resposta final do jogo correta, o jogador “zera "o jogo.

Resultado e discussão

As fases mostram diferentes cenários envolvendo os conteúdos da lei dos gases e primeira lei da termodinâmica. Apresentando situações em que temperatura, pressão e volume sofrem variações, tendo em vista, que as etapas exibem obstáculos e inimigos que dificultam a chegada a pergunta final e incentivam a criação de estratégias para lembrar das dicas e do conteúdo ministrado nas aulas. Caso erre a pergunta final, o jogador voltará para o início da fase, conseguindo avançar para a próxima apenas com a resposta correta ao final de cada etapa. 6.1 Análise dos alunos Os estudantes responderam a um questionário elaborado para que estes possam avaliar e dar dicas para melhorias do jogo. Obtivemos o seguinte resultado: Pergunta 1: Você conseguiu identificar quais foram os conteúdos abordado no jogo? Observa-se que a 95,2% dos alunos conseguiram identificar os conteúdos abordado no game, enquanto, apenas 4,8% dos estudantes não reconheceram a temática do game, como observado no gráfico 1. •Pergunta 2: Após, o término do game você conseguiu compreender os conteúdos? Os Discentes ao chegaram na final do game, observou que 84,3% conseguiram compreender o assunto, enfatizando a experiência vivida pelo jogador enquanto jogavam . Porém 15,7%, dos discentes não alcançaram chegar no final do jogo ou não conseguiram aprender os conteúdos. O que nos leva a crer que os alunos não estiveram em dúvida sobre como definir a experiência vivida com o game analisado. Como Observa-se no gráfico 2. •Pergunta 3: O Jogo promoveu momentos de cooperação e ou competição entre os jogadores, trazendo uma interação entre você e seus amigos de classe? Ficou evidente que a relação interpessoal entre os alunos foi satisfatória, pois, cerca de 85% dos estudantes conversavam em grupos para conseguirem atingir o objetivo do game, entretanto, 15% dos discentes não conseguiram ter aproximação com os demais colegas de classe, isso, pode ser justificados, porque em todas as salas que foi utilizado o game tinham entre 4 a 5 alunos de Educação Especial, eles chegaram no final e descobriram as dicas e "macetes” do jogo com mais rapidez. Desse modo, o game proporcionou uma descobertas com os Alunos de AEE, o raciocínio rápido e agilidade e saída dos obstáculos e compreensão dos conteúdos. •Pergunta 4: A aprendizagem com gamificação foi satisfatória em comparação ao método tradicional de ensino? Para 72,30 % dos discentes as tecnologias educacionais de ensino são satisfatórias na aprendizagem em comparação ao método tradicional de ensino, enquanto para 27,7% dos discentes não foi satisfatório em relação ao método tradicional de educação. Como demonstra o gráfico abaixo: •Pergunta 5:Ficou atrativo o design, como letras, cores, objetos e o personagem dando o game uma melhor jogabilidade? Para 97,6% dos discente, o jogo ficou atrativo nesses aspectos mencionados, em quanto para 2,4% não teve atratividade. Podemos observar que, para os estudantes, o jogo pode ser considerado muito atrativo e fácil de compreender seus mecanismos. Contudo, por considerarem difícil, a jogabilidade pode ter sido comprometida. Um importante aspecto observado ao longo do teste foi que, com o tempo – e devido a dificuldade - , os alunos criaram estratégias para conseguir avançar no jogo, como: anotar as dicas; discutir entre si sobre as perguntas; etc. Isso mostra como os discentes estavam interessados e entretidos com a experiência. Alguns explanaram suas opiniões sobre o game: Aluno 1:“ O jogo é muito difícil, mas ao mesmo tempo é bom passar o tempo se divertindo e aprendendo. ” , Aluno 2: “A ideia do jogo é boa e muito eficaz, ajuda na aprendizagem de formas divertida, e ao jogar com amigos fica melhor, pois assim irão debater entre si para saber se a resposta está correta, parabéns pelo jogo. ”, Aluno 3: “ É um jogo bem divertido, um pouco difícil, mas é um jogo que ensina bastante coisas sobre a química e seus conceitos.”, Aluno 4: “ O jogo é muito bom dá para entender o conteúdo do jogo e os cálculos de química, os gráficos são legais e podemos se divertir e aprender ao mesmo tempo.”, Aluno 5: “ Eu achei o jogo bem desenvolvido é um ótimo jeito de se divertir e aprender química”, Aluno 6: “ O Jogo é muito bem desenvolvido e propõe maior interação com o estudo da química, um jogo divertido”. Aluno 7: “É um jogo que busca abordar conteúdo de química do ensino médio. Uma ótima ideia no mundo dos jovens e da internet de hoje em dia, diferente forma de apreender”. Do ensino mais compreensivo que o ensino formal, desse modo, eles conseguiram associar a gamificação como um método de ensino que pode ser utilizado em sala de aula.

imagens

plicação do jogo em sala de aula

graficos

gráficos dos dos resultados obtidos

Conclusões

Com relação à análise dos resultados, podemos pensar que o uso de jogos também é benéfico para o aprendizado de conceitos relacionados à lei dos gases e à primeira lei da termodinâmica. Quando olhamos para os dados produzidos por pesquisas de conhecimento a jogos anteriores onde vimos conhecimento sobre os temas abordados pelo jogo. A implementação de jogos que considerem os elementos estruturais da gamificação, nomeadamente mecânicas, dinâmicas e componentes, pode levar os alunos a uma experiência de aprendizagem diferenciada. A diferença não está apenas na natureza do recurso, na emoção/diversão que o jogo pode gerar, mas também como recurso que pode auxiliar no aprendizado. Os jogos também provaram ser um recurso que pode impulsionar a organização ideias/conceitos pré- existentes na estrutura cognitiva do aluno. O Lab 8: Uma Aventura na Físico-Química, no contexto de seu design, ajuda a organizar ideias anteriores e, assim, facilita o próprio aprendizado. Muitas vezes, um jogo digital ou de tabuleiro pode ser visto como uma ferramenta de entretenimento, mas implementado no contexto da gamificação, fornece evidências de que é propício ao aprendizado. Então, neste caso a gamificação acaba sendo construído um recurso destinado ao ensino, pois permite a inserção de elementos do jogo projetados para obter as mesmas vantagens da ação do jogo. Com isso, não só oferecemos aos alunos algo diferente, mas também pode inspirá-los a se envolver mais nas atividades de aprendizagem.

Agradecimentos

Instituto Federal do Pará (IFPA), Campos Belém.

Referências

BARRETO, C. H. da C; BECKER, E. L. S.; GHISLENI, T. S. Gamificação: uma prática da educação 3.0. Research, Society and Development, v. 8, n. 4, p. 2, 2019.

DA CUNHA, J.; JUNGES, F. AVALIAÇÃO DA MOTIVAÇÃO PARA APRENDIZAGEM ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DE JOGOS NO SMARTPHONE EM QUÍMICA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 10, n. 1, 14 fev. 2020.

FARDO, M. L. A GAMIFICAÇÃO APLICADA EM AMBIENTES DE APRENDIZAGEM. RENOTE, Porto Alegre, v. 11, n. 1, 2013. DOI: 10.22456/1679-1916.41629. Disponível em: https://www.seer.ufrgs.br/index.php/renote/article/view/41629. Acesso em: 8 jun. 2022.

KENSKI, V. M. Educação e Tecnologias: o novo ritmo da informação. 1 .ed. Campinas: Papirus, 2007.


LÉVY, P. Cibercultura. 1. ed. São Paulo: Ed. 34, 1999.

OLIVEIRA.A.F.Gamificação no cotidiano Escolar: Um mapeamento sistemático de
literatura com ênfase em tecnologia e educação. Universidade Federal do Rio Grande
do Sul, 2018.

SOARES, M. H. F. B. Jogos e Atividades Lúdicas no Ensino de Química: Uma Discussão Teórica Necessária para Novos Avanços. Revista Debates em Ensino de Química, [S. l.], v. 2, n. 2, p. 5–13, 2017. Disponível em: http://journals.ufrpe.br/index.php/REDEQUIM/article/view/1311. Acesso em: 8 jun. 2022.

ULBRICHT, V. R.; FADEL, L. M. Educação gamificada: valorizando os aspectos
sociais. In: FADEL, L. M. et al (org.). Gamificação na educação.São Paulo: Pimenta Cultural,p. 06-10,2014.



Patrocinador Ouro

Conselho Federal de Química
ACS

Patrocinador Prata

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Patrocinador Bronze

LF Editorial
Elsevier
Royal Society of Chemistry
Elite Rio de Janeiro

Apoio

Federación Latinoamericana de Asociaciones Químicas Conselho Regional de Química 3ª Região (RJ) Instituto Federal Rio de Janeiro Colégio Pedro II Sociedade Brasileira de Química Olimpíada Nacional de Ciências Olimpíada Brasileira de Química Rio Convention & Visitors Bureau