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AULA 04 – PRÁTICA DE ENSINO A COMPUTAÇÃO IV

Processo de Construção de Objetos de Aprendizagem Digitais

O processo de construção de OA pode passar por uma série de etapas que estão relacionadas à concepção, planejamento, design, implementação e testes. Existem algumas metodologias de desenvolvimento de OA que possuem etapas bem definidas e descrevem as responsabilidades de cada agente construtor no processo. Cada metodologia possui suas particularidades, porém certos aspectos são comuns a todas. Um exemplo disso é a etapa de design pedagógico, tarefa imprescindível no processo de concepção de um OA. Algumas das metodologias para o desenvolvimento de OA são, no contexto nacional, as empregadas no Labvirt, Rived e o modelo Sophia, ao passo que no contexto internacional algumas delas são DART, MIDOA e UAA.

Desenvolvido pelo laboratório Didático Virtual, o modelo LabVirt [LabVirt, 2009] tem como foco o desenvolvimento de OA para o Ensino Médio, notadamente nas áreas de Química e Física. A equipe que compõe o processo de construção é constituída por alunos, professores, designer e programadores. Os professores, em conjunto com os alunos, compõem a equipe pedagógica, responsável por selecionar e preparar o material didático baseado no conteúdo escolhido. Os designers baseiam-se no conteúdo confeccionado pela equipe pedagógica para criação de roteiros e cenários. Os programadores são os responsáveis técnicos pelo projeto, desenvolvendo a interface e esquemas de interação necessários.

O modelo RIVED tem por objetivo a produção de OA baseados em simulação e animações. Sua metodologia de desenvolvimento divide o processo de construção em três etapas básicas, a saber: design pedagógico, construção e testes. No design pedagógico, os conteúdos são selecionados pela equipe pedagógica, é definido o escopo do OA em relação àquele conteúdo e como resultado é gerado o documento de Design Pedagógico. Na etapa de construção, o documento de design pedagógico é utilizado como base para concepção do design gráfico, modelos de interação e algoritmos de simulação, de forma a permitir a construção do OA pela equipe de programadores. Na etapa de testes, o OA é apresentado aos seus usuários, são feitos testes e reformulações (quando necessário). Como resultado da etapa de testes, temos o Guia do Professor, que é um documento com as orientações para utilização do OA. Similar ao modelo utilizado no RIVED, a metodologia Sophie (PESSOA; BENITTI, 2008) ainda adiciona uma fase de distribuição do OA no repositório de objetos, baseando-se no modelo de representação do SCORM. Essa metodologia também emprega uma fase de avaliação do objeto pela tutoria e por alunos de modo a se ter um feedback para o processo de melhoria contínua.

Em relação aos modelos internacionais, a metodologia empregada pelo projeto DART – Digital Anthropological Resources for Teaching (BOND, 2008) prevê seis estágios de desenvolvimento do OA. No primeiro estágio, é feita a concepção do OA. Nessa etapa, apenas os professores estão envolvidos no processo. Na segunda etapa, é construído um protótipo do OA com a participação da equipe técnica. Nos estágios seguintes, os alunos são envolvidos de forma a avaliar o objeto e dar um retorno quanto a melhorias, por meio de refinamentos sucessivos. De forma parecida, o MIDOA – Modelo Instrucional para o Desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem (SAAVEDRA et al., 2007) adota uma abordagem em espiral, baseada em refinamentos sucessivos, cobrindo todas as fases do processo, a saber: análise, projeto, desenvolvimento, utilização e avaliação do OA. A metodologia UUA – Universidad Autónoma de Aguascalientes (GUERRERO et al., 2007), por sua vez, propõe a utilização de estratégia ágil para o desenvolvimento do OA. As etapas propostas pela metodologia são: Exame de Diagnóstico, Análise e Projeto.

Baseado no estudo das metodologias apresentadas anteriormente, o trabalho de Fernandes et al. (2009) propõe um processo de construção de OA dividido em sete fases, descritas abaixo.

  1. Elaboração do Design Pedagógico – Por meio de uma equipe pedagógica, são realizados levantamentos sobre o conteúdo que se deseja abordar na construção do OA. Por meio dessa equipe, é gerado um documento chamado de Design Pedagógico, onde são abordados os objetivos e estratégias de aprendizagem do OA;
  2. Roteiro Pedagógico – Nessa etapa, é construído o documento chamado Roteiro Pedagógico, que detalha cada tela de cada atividade do OA. Para as descrições, são utilizadas imagens, rascunho e outras informações importantes para compreensão da ideia;
  3. Definição da Interface do OA – Baseado no Roteiro Pedagógico, a equipe de design gráfico realiza o trabalho de construção da interface gráfica do OA. Nessa etapa, a equipe pedagógica trabalha em conjunto com a equipe de design, validando os conteúdos inseridos nas telas do OA;
  4. Programação – Nessa etapa, as funcionalidades e interações do OA são programadas. A programação do OA é baseada nas telas definidas na fase 3 e validadas pela equipe pedagógica.
  5. Guia do Professor – Nessa fase, é confeccionada o Guia do Professor, documento que auxilia os professores no uso do OA informando objetivos, conteúdos abordados, escopo dos conteúdos abordados, entre outros dados de utilização. Essa etapa é executada em conjunto com as etapas 4 e 5;
  6. Utilização nas Escolas – Nessa etapa, o OA é colocado em uso nas escolas. Os professores instruídos pelo Guia do Professor auxiliam os alunos no processo de aprendizagem por meio da utilização do OA. Nessa etapa, é feita a avaliação do OA por parte da equipe técnica, professores e alunos. Os resultados da avaliação servem como informação para refinamento do objeto desenvolvido.
  7. Publicação na Web – Após a avaliação e melhoria, o OA é publicado na web por meio dos repositórios e referatórios existentes de forma que possa ser utilizado pela comunidade. 

Design de Objetos de Aprendizagem

O design de um OA é uma das tarefas mais importantes no processo de criação do objeto. Existe um conjunto de dimensões que devem ser pensadas quando da concepção do design do objeto. A equipe que está à frente do projeto deve pensar em questões como a melhoria do processo de aprendizagem, um bom design gráfico, usabilidade e acessibilidade. Essa seção do caderno didático engloba uma série de questões relacionadas às melhores práticas para o design de OA. Para um maior aprofundamento sobre as questões tratadas nessa seção, é recomendada a leitura do trabalho de Smith (2004).

Em relação ao design para aprendizagem, alguns aspectos devem ser observados para que o OA construído possa contribuir de forma significativa para o processo de aprendizagem por parte do aluno. Em primeiro lugar, mantenha seu objetivo educacional em foco. Deve a equipe responsável definir o conteúdo e escopo que será tratado pelo OA. A inclusão de muitos conteúdos adicionais pode desfavorecer o aprendizado por parte do aluno, levando-o a confusões e interpretações errôneas. Neste sentido, sugere-se evitar a adição de conteúdos não relacionados ao objetivo central do OA. Para concepção do OA, os recursos digitais com maior significância para o suporte ao aprendizado do conteúdo objetivado devem ser selecionados. Às vezes, essa atividade pode não ser uma tarefa fácil, visto que para determinados conteúdos a equipe possui um banco de mídias digitais considerável. Smith (2004) sugere que as seguintes estratégias sejam consideradas quando da escolha dos conteúdos:

  • Utilização de exemplos baseados no mundo real e estudos de caso;
  • Provê, quando couber, cenários mais complexos para provocar o debate;
  • Fazer conexões entre o conteúdo e situações do dia a dia do estudante;
  • Escolher exemplos concretos em detrimento dos abstratos;
  • Manter o conteúdo focado na forma como o mundo funciona e como o aluno pode utilizar tais conhecimentos em sua vida.

Ainda em relação ao design para o aprendizado, a escolha da forma como o conteúdo será apresentado também é uma questão importante: diferentes conteúdos possuem diferentes formas de exposição para torná-los mais compreensíveis. Outra característica que deve ser incluída no design de um OA é a possibilidade de o aprendiz escolher diferentes formas para aprender por meio do objeto. Dessa forma, oferecer um determinado conteúdo por meio de representação por mídias diferentes pode viabilizar a aprendizagem por parte de mais alunos em função da forma como o aprendiz se sente melhor para adquirir a informação, quer seja textual, através de imagens, sons ou vídeos. Outra questão que deve ser considerada é a avaliação dentro do OA, tarefa das mais complexas e que envolve a discussão de como avaliar o aluno por meio do uso do objeto. A equipe pedagógica deve determinar a necessidade de algum método de avaliação dentro do OA ou mesmo a sua ausência.

Em relação ao design gráfico, a equipe de desenvolvimento deve tomar cuidado ao criar a arte das interfaces, de forma a não tirar o foco do aprendiz do conteúdo principal. Cada página ou tela deve ser visualmente balanceada, apresentar elementos grandes e em cores no centro equilibradas por elementos menores e com cores mais escuras nas extremidades, ou vice-versa. A utilização de elementos com simetria perfeita deve ser evitada, a menos que façam parte do conteúdo, de vez que esses elementos são visualmente cansativos. Use tamanhos e disposições diferentes para elementos nas telas ou páginas. Elementos mais importantes devem ficar em mais evidência. Divida os elementos em grupos similares, quando for possível. Escolha algum elemento visual e apresente-o ao longo das páginas ou telas para criar um senso de ritmo e uma identidade visual. Se os elementos no design forem diferentes, eles devem ser visualmente diferentes também. Além disso, todos os elementos devem trabalhar juntos para criar um conjunto harmonioso dentro da interface gráfica de sua tela ou página.

Outra questão relacionada ao design é a usabilidade da interface com a qual o aprendiz irá interagir com o OA. Nesse ponto da concepção do objeto, a questão que deve ser respondida é: o quão fácil é utilizar o OA? Neste sentindo, a consistência no uso dos elementos de design gráfico, linguagem, formação, aparência e funcionalidade são essenciais. Os desenvolvedores devem manter a consistência de layout para todas as telas e páginas, manter a consistência dos elementos de navegação (botões e links), identificar bem telas e páginas, manter padronizada a apresentação de informação textual, entre outras características. Os usuários do OA devem ter a liberdade de controlar a interação, devem ter a liberdade para escolher como completarão suas atividades.

Nesse sentido, o usuário deve poder retornar a telas anteriores e desfazer ações executadas quando julgar necessário. No caso de animações, formas intuitivas para pausar, continuar, reiniciar e saltar etapas devem estar disponíveis. Sugere-se ainda que padrões consolidados de design e familiares ao usuário sejam utilizados. Por fim, como regra básica, o designer deve simplificar o design de uso onde for possível.

A acessibilidade também é um fator que deve ser levado em consideração quando da etapa de design do OA. A acessibilidade está relacionada à inclusão de tecnologia assistiva para possibilitar o acesso ao conteúdo do OA por aprendizes com alguma necessidade especial. Desta forma, oferecer alternativas de visualização e interação são os desafios para os designers dessa dimensão. Uma primeira questão seria o design do OA para o uso de forma independente de dispositivo. Por exemplo, objetos que suportem o uso de múltiplos dispositivos de entrada ou que a interface gráfica seja adaptada para diversos tipos de displays. Outra característica que os OA podem oferecer é a de apresentar formatos alternativos para exibição de conteúdo, incluindo descrições textuais quando necessário, legendas, tradução para linguagem de sinais, resposta auditiva a interações, etc. O controle do conteúdo animado do OA também pode ser configurável, de forma que o usuário possa controlar tamanhos, velocidade, tempo de resposta de interação, entre outras características.

Avaliação de Usabilidade de Objetos de Aprendizagem

O processo de avaliação de um OA é um tema complexo e está relacionado à análise do objeto em várias dimensões, como a capacidade de aprendizagem que ele proporciona (ponto mais complexo), a sua qualidade em relação à acessibilidade ou sua usabilidade. Ainda dentro do escopo do design de OA, essa seção faz uma breve discussão sobre a avaliação e qualidade de usabilidade de OA, de vez que esse material tem como foco o desenvolvimento de OA por licenciandos em Computação, tema técnico pertinente ao aluno como forma de guiá-los na análise dos objetos construídos.

Atualmente, métodos tradicionais de avaliação baseados na teoria da Interação Humano-Computador (IHC) são utilizados para avaliar a usabilidade de interfaces gráficas de telas e páginas web que compõem os OA. Dentre elas, destacam-se a avaliação heurística, a observação de uso, além do estabelecimento de diretrizes para o design instrucional, como proposto no trabalho de Filatro (2008). Uma alternativa para avaliação de uso é a aplicação de questionários de uso para usuários do OA. A dificuldade desse método é a construção de um questionário que consiga englobar todas as dimensões necessárias a fim de capturar o feedback desejado. O trabalho de Sugimoto et al. (2008) apresenta um questionário dessa natureza, desenvolvido a partir da experiência de outros professores da sua universidade, com foco no conteúdo disponível, na apresentação visual, utilização e aprendizagem proposta.

Outro método para avaliação de usabilidade é o uso de diretrizes para delineamento do objeto proposto. Os trabalhos de Reategui, Boff e Finco (2010) e o de Silveira e Carneiro (2012) estabelecem diretrizes para avaliação de OA. A diferença principal entre os dois trabalhos é que o primeiro refere-se à dimensão da usabilidade e à avaliação pedagógica, ao passo que o segundo resume-se à avaliação de usabilidade, porém com maior profundidade. Silveira e Carneiro (2012) definem um conjunto de dimensões e diretrizes associadas a essas dimensões que devem ser observadas quando da construção e avaliação de usabilidade do OA construído. Os autores definem 7 dimensões e subdividem as diretrizes nas dimensões descritas abaixo:

  • Explicitar claramente um objetivo pedagógico – Passar informações claras para o aluno, de forma que ele saiba o que se espera que ele aprenda;
  • Priorizar o Digital – Priorizar o desenvolvimento de OA que não necessitem de aplicativos pagos para execução;
  • Prover auxílio ao usuário – Oferecer auxílio ao usuário via interface ou instruções facilmente acessíveis;
  • Proporcionar interatividade – Permitir a interação com o objeto por meio de ações;
  • Proporcionar interação – Proporcionar ações entre usuários (alunos, tutores, professores) por meio do objeto;
  • Fornecer feedback constante – Manter o usuário informado do status de sua interação com o OA;
  • Ser autocontido – O objeto deve ter foco em determinado assunto e explicá-lo sem depender necessariamente de outros materiais;

Ferramentas para Construção de Objetos de Aprendizagem

Como já visto nas seções anteriores, a criação de um OA digital passa por uma série de etapas que dizem respeito à concepção da ideia, seu design, construção e validação. A fase de construção é, sem dúvidas, a etapa mais técnica do processo no contexto da Computação, de vez que exige profissionais capazes de manipular ferramentas na construção de algoritmos e interfaces gráficas que irão compor o OA. Dependendo da complexidade do OA que se deseja construir, essa tarefa pode ter um caráter mais simples, como editar uma imagem ou construir um texto, até coisas mais complexas, como desenvolver algoritmos e interfaces gráficas com uma série de ações.

Dependendo do que se deseja construir, existem ferramentas específicas que podem ser utilizadas pelos profissionais responsáveis. Quando pensamos em OA digitais, podemos imaginar como analogia a materiais concretos (no contexto de OA concretos) os recursos de mídia e códigos fonte que, nesse caso, chamamos de materiais intangíveis, dada sua representação digital por meio de um sistema computacional. Na construção de objetos digitais, podemos utilizar arquivos de mídia no formato de texto, imagem, gráficos, áudio e vídeo. Podemos precisar de linguagens de programação para construção de algoritmos e lógicas que devem ser seguidas pelo OA na apresentação do conteúdo e interação com o usuário. É possível ainda a utilização de simuladores que apresentem modelos e mecanismos de configuração para simulação de experimentos baseados nesses modelos. Nas seções seguintes, serão apresentadas algumas das ferramentas e linguagens que podem ser utilizadas no processo de construção de OA digitais. Vale salientar que não cabe ao aluno de computação dominar todas essas ferramentas, de vez que elas conhecimentos avançados e formação específica, mas recomenda-se que no seu processo de formação como profissional de Tecnologia da Informação (TI) possa se especializar em determinada área e, portanto, dominar algumas das tecnologias apresentadas com maior profundidade.

Texto

A linguagem escrita provavelmente é uma das primeiras alternativas que pensamos quando desejamos criar um meio de comunicação com outro individuo. Praticamente todo OA contém textos como uma forma de explicar determinado conteúdo ou mesmo para descrever a metodologia de uso do objeto. Neste sentido, editores de texto são as ferramentas utilizadas para produção da mídia texto. Outra abordagem para o uso de editores de texto é sua utilização não apenas como ferramenta para construção de OA, mas como OA em si.

Segundo Valente (1996): “No caso dos aplicativos, como os processadores de texto, as ações do aprendiz podem também ser analisadas em termos do ciclo descrição-execução-reflexão-depuração-descrição”. O processo de criação e melhoria de um documento de texto pode auxiliar no processo de aprendizagem, de vez que a edição de texto exige repetidas leituras, observações e reflexões acerca do que se está escrevendo em um processo de interação aprendiz-computador expresso por meio do diagrama esquemático proposto por Valente (1966)

Processo de Interação

Existem diversos processadores de texto no mercado, alguns com recursos mais básicos, que permitem apenas a edição de textos sem nenhuma formatação (plain text). Outros processadores são mais complexos e permitem a escrita e formatação do texto por meio da modificação da cor, estilo, alinhamento de parágrafos, referenciamento cruzado, entre outras funcionalidades. Quando necessitamos apenas de escrever textos sem uma formatação específica, como, por exemplo, arquivos de configuração dos OA, é possível utilizar editores mais simples, como o Bloco de Notas (nativo do sistema Windows), Notepad e Textpad. Textos mais complexos do ponto de vista de formatação exigem processadores mais robustos, como é o caso do Microsoft Word e OpenOffice Writer.

O processador de texto Microsoft Word é um dos editores mais utilizados no Brasil e no mundo. Ele permite a configuração de estilos, posicionamento de texto, referenciamento cruzado, inserção e manipulação de tabelas e imagens. É um software proprietário, mantido pela empresa Microsoft. Para que o usuário tenha acesso ao software, é necessário comprá-lo separadamente ou adquiri-lo por meio da compra do pacote Office da empresa, que contém, além do processador de texto, processadores de planilha, banco de dados, etc.

Área de edição de texto do Microsoft Word versão 2013.

O OpenOffice Writer também é um processador de texto com recursos equivalentes ao Microsoft Word. A diferença está no fato de o processador ser gratuito, desenvolvido por uma comunidade de programadores, baseado na filosofia de construção e distribuição de software livre. Os usuários que tiverem acesso ao processador podem modificá-lo da maneira que acharem conveniente e distribuí-lo de forma gratuita.

Área de edição de textos do processador OpenOffice Writer 3.0.

Imagens

Assim como o texto, a incorporação de imagens à OA digitais é obrigatória na maioria das ferramentas construídas. As imagens conseguem descrever e apresentar ao usuário características e informações que no texto demandariam muitas linhas e, em alguns casos, seriam impossíveis. No caso em que o ditado popular “Uma imagem vale mais que mil palavras” prevalece, o desenvolvedor de OA digitais deve considerar o uso de ilustrações. Por meio do uso de imagens, o criador do OA poderá apresentar fotos de eventos, cotidiano, paisagens, etc. Também é possível exibir gráficos, diagramas esquemáticos e ilustrações sintetizadas.

No tocante ao acesso às imagens, estas podem ser capturadas ou criadas sinteticamente por meio de softwares de edição. A captura pode ser feita por meio de equipamentos equipados com sensores de luminosidade, como é o caso de câmeras fotográficas, câmeras de vídeo e câmeras web. A síntese de imagem pode ser feita a partir de modelos matemáticos e softwares de renderização que criam cenas a partir desses modelos. A síntese pode ser feita também por meio de softwares de criação e edição de gráficos e imagens vetoriais. Por fim, é possível editar imagens capturadas por meio de softwares de edição de imagens, a fim de corrigir falhas ou evidenciar regiões desejadas. 

Um dos softwares que podem ser utilizados para manipulação de imagens é o GIMP (Gnu Image Manipulation Program). O GIMP é um software livre de manipulação, edição e composição de imagens, distribuído de forma gratuita e que funciona em vários sistemas operacionais e com suporte a várias linguagens. É um software robusto, com uma série de ferramentas integradas, oferecendo uma grande variedade de mecanismos para manipulação de imagens (LECARM; DELVARE, 2013). Uma alternativa proprietária e amplamente utilizada na área de manipulação de imagens é o Adobe Photshop. Esse software também possui um conjunto considerável de funcionalidades no tocante à manipulação de imagens digitais. Seu desenvolvimento é mantido pela empresa Adobe e caso o usuário deseje utilizá-lo deverá adquirir uma licença de uso

GIMP.

Em relação a imagens vetoriais, gráficos e diagramas esquemáticos, existem softwares de edição que permitem a criação e manipulação de recursos com um considerável conjunto de funcionalidades. Nessa linha, um dos softwares amplamente utilizados é o Corel Draw. Esse programa proprietário de desenho vetorial é um aplicativo de ilustração que possibilita a criação de páginas de desenhos artísticos, capas, imagens de objetos para páginas web e itens para interfaces gráficas (ANDRADE, 2010). Uma alternativa baseada em software livre ao CorelDraw é o software Inkscape. Esse aplicativo é desenvolvido por uma comunidade de programadores de todos os lugares do mundo e oferece um conjunto de funcionalidades para edição de gráficos vetoriais, cartazes, páginas, design de interfaces (BAH, 2011). Outras alternativas livres que podem ser utilizadas pelos desenvolvedores de OA para manipulação de imagens são o Xara Xtreme, sK1, Scribus e o Karbom.

Inkscape.

Arquivos de áudio

No desenvolvimento de objetos de aprendizagem, a utilização de arquivos de áudio é uma tática interessante para atrair o aluno por meio da complementação da informação visual com algum recurso de som, explorando o sentido da audição.

A associação de conteúdos de mídia diferenciados favorece a imersão do aluno no conteúdo, o que, por sua vez, amplia a eficiência do processo de ensino-aprendizagem. Segundo Rosas e Behar (2011, p. 3), “o uso do computador com a presença da tecnologia musical e a mediação do professor pode proporcionar uma escuta consciente e uma vivência do som e da música aos estudantes de maneira interativa. Os objetos de aprendizagem contendo trilhas sonoras são exemplos dessa tecnologia”.

Os arquivos de áudio podem ser utilizados para apresentar parte do conteúdo por meio de links de streaming de palestras, aulas teóricas e áudio informativo. Os arquivos de áudio podem ainda ser utilizados como parte integrante da composição de cena de um jogo por meio de um fundo musical ou mesmo resposta auditiva à interação com alguma parte da interface. Particularmente, a utilização de áudios musicais pode favorecer o aprendizado, de vez que, ainda segundo Rosas e Behar (2011, p. 4) “(…) a música, além de motivar, é um elemento importante na aprendizagem, (…) leva a uma socialização e ambas despertam sentimentos e emoções, alteram estados de ânimo e favorecem o desenvolvimento da criatividade”.

Para utilização de arquivos de áudio em OA digitais, se faz necessário inicialmente obtê-los. A aquisição de arquivos pode ser feita por meio da captura de sons do ambiente usando periféricos de entrada, como microfones e instrumentos musicais. É possível ainda a síntese de informação auditiva por meio de padrões de síntese de áudio, como o MIDI. Por meio do padrão MIDI, é possível sintetizar sons musicais para diferentes instrumentos, bastando apenas indicar parâmetros de síntese, como código do instrumento, timbre, notas, entre outros (BOOM, 2011).

Uma vez capturado o som, o usuário pode armazená-lo em formatos sem compressão de dados, que permitem manter uma melhor qualidade de áudio, ou optar por comprimi-lo. O processo de compressão dos arquivos de áudio permite um ganho no armazenamento dessa mídia em dispositivos como HDs, pendrivers, CDs e DVDs. Quando estamos construindo um OA digital, devemos nos preocupar com o tamanho final da aplicação, visto que dependendo da forma de acesso por parte do usuário, ele necessitará de algum tempo para conseguir efetuar o download completo do aplicativo, por exemplo. Nesse sentido, a compressão dos arquivos de áudio utilizados é um passo importante.

Existem vários programas para compressão de arquivos audiovisuais. É possível converter de formatos sem compressão para formatos de compressão populares, como o MP3. O FFMPEG, por exemplo, é uma poderosa ferramenta baseada em software livre que permite a conversão entre diferentes formatos de áudio e vídeo. Ela pode ser uma alternativa de uso, caso haja a necessidade de diminuir arquivos de áudio devido a restrições de armazenamento. Caso o desenvolvedor do OA esteja com problemas para editar partes do áudio, necessitando, por exemplo, unir vários arquivos, remover uma parte da gravação ou recortar determinada região de interesse, existem softwares com essas funcionalidades. Um deles é softwares é o Audacity. O programa em questão permite a manipulação de arquivos de áudio em tempo de captura ou mídias previamente armazenadas, suporta uma série de formatos de encapsulamento e codificação. O software permite ainda a mixagem e conversão entre formatos. Ainda nessa linha, outras soluções que podem ser utilizadas são o Sound Forge, Record For All e o Wavosaur.

Audacity

Vídeos

Assim como o áudio, a utilização de arquivos de vídeo permite explorar, por meio de imagens em movimento sincronizadas com arquivos de som, uma maior imersão do usuário de um OA no conteúdo que se deseja apresentar. A utilização de vídeos pode ser de fato o OA que foi construído representando, por exemplo, um vídeo tutorial, uma aula ou uma determinada palestra. O vídeo pode ser também parte do conteúdo de um determinado OA mais complexo, como uma página Web com diversos conteúdos ou a cena introdutória de um determinado jogo. É possível ainda que este vídeo não esteja previamente armazenado, mas, ao invés disso, esteja sendo acessado como parte integrante de uma transmissão ao vivo ou vídeo conferência, onde outros OA estariam sendo utilizados em paralelo. Nesse último caso, ultrapassamos o conceito do vídeo como um OA e o elevamos para a aula propriamente dita.

A captura de arquivos de vídeo é feita por meio de câmeras de vídeo. Assim como arquivos de áudio, existem vários formatos para armazenamento das imagens capturadas, bem como possibilidades para tamanho e qualidade. Dependendo do propósito de nosso OA, podemos capturar vídeos com baixa resolução (Low Definition – LD), resolução padrão (Standard Definition – SD) ou em alta definição (High Definition – HD). Recentemente, os vídeos em ultra alta definição (Ultra High Definition – UHD) também começaram a se popularizar. Quanto ao acesso de conteúdo pré-gravado, existe uma série de repositórios de vídeo na web dos quais os desenvolvedores de OA podem extrair conteúdo. Um dos repositórios mais conhecidos é o YouTube, mantido pela empresa Google, que não possui foco em conteúdo educacional, mas é possível encontrar vídeos desta temática. Existem ainda repositórios especializados em conteúdo educacionais que disponibilizam videoaulas e palestras sobre diversos temas. Um exemplo desse tipo de repositório é o Veduca, que possui a proposta de apresentar videoaulas sobre as mais diversas disciplinas de cursos superiores.

Quanto ao processo de autoria de vídeo, existem algumas ferramentas que podem auxiliar o criador de OA. Essas ferramentas permitem o processo de vídeo por meio de conversão entre formatos, alteração de resolução e qualidade dos frames, junção e recorte de frames e trechos, além de inclusão de recursos de animação para transição de cenas. O próprio FFMPEG, apresentado na seção anterior, é uma ótima ferramenta para transcodificação de vídeo, permitindo a conversão entre formatos e modificação das características do vídeo como qualidade do frame, resolução espacial e temporal. Existem ferramentas com interfaces mais sofisticadas e que facilitam a vida dos editores. Um exemplo de ferramenta de edição mais simples é o Windows Movie Maker, da Microsoft, que permite a edição de vídeos com ferramentas para recorte, junção, efeitos de transição e transcodificação de vídeo. Algumas alternativas baseadas em software livre são o VideoLan Movie Creater e o VirtualDub.

Windows Movie Maker.

Linguagens de Programação

As linguagens de programação desempenham um importante papel no processo de criação de OA baseados em aplicativos. Elas são as ferramentas utilizadas por desenvolvedores de objetos dessa natureza para programar suas funcionalidades e a forma como o usuário irá interagir. As linguagens de programação traduzem para o formato interno dos computadores uma sequência de comandos informados pelo desenvolvedor em uma linguagem de mais fácil compreensão para humanos. No contexto do Ensino de Computação, as linguagens podem ser estudadas tanto da ótica de uma ferramenta para construção de OA quanto como um OA propriamente dito. É possível e comum a utilização das linguagens de programação para o ensino de algoritmos e lógica. De forma ainda mais aprofundada, as linguagens são um dos principais objetos de estudo da área de Computação, de forma que alguns OA são construídos para o seu ensino.

Existe uma série de classificações para linguagens de programação. Do ponto de vista do paradigma de programação, elas podem ser, por exemplo, imperativas, orientadas a objetos ou orientadas a aspectos. Do ponto de vista de tipagem, elas podem ser dinâmicas ou estáticas. Porém, algo que pode ser considerado mais importante no contexto do desenvolvimento de OA em relação aos paradigmas de linguagem de programação é a sua divisão em linguagens procedurais e declarativas (TUCKER; NOONAN, 2009).

As linguagens de programação declarativas têm como objetivo descrever relações de sincronismo espacial e temporal. Elas permitem que o desenvolvedor indique como as diversas mídias utilizadas na aplicação vão se relacionar espacialmente e temporalmente. Um exemplo de sincronismo espacial seria o posicionamento de imagens, textos e vídeos em uma página web. Quanto ao sincronismo temporal, elas descrevem como os objetos da cena irão interagir utilizando como gatilho de início para interação marcadores temporais. Por exemplo, apresentar uma legenda no momento exato do início de um vídeo ou exibir um anúncio no instante três segundos de um vídeo. Algumas das linguagens de programação que se encaixam nessa classificação são o XML e HTML. O HTML 5, versão mais atual da linguagem HTML, permite a criação de OA digitais com suporte a exibição de textos, imagens, sons e vídeo sem a necessidade de softwares adicionais. O OA Escola Mágica é um exemplo de objeto desenvolvido utilizando a linguagem HTML.

Objeto de Aprendizagem Escola Mágica.

Outra linguagem declarativa popular é a NCL (Nested Context Language) utilizada pelo padrão brasileiro de TV digital para o desenvolvimento de aplicações interativas. Por meio do NCL, é possível desenvolver OA digitais para o ambiente de TV digital e assim difundir o uso desse tipo de recurso didático para um outro ambiente, que está presente na residência da maioria dos brasileiros. O OA digital apresentado na figura [OA digital para o ensino de física. Desenvolvido para execução em um ambiente de TV Digital.] é um exemplo de objeto desenvolvido para o ensino de física no contexto de um ambiente de TV Digital (MONTEIRO et al, 2008).

OA digital para o ensino de física. Desenvolvido para execução em um ambiente de TV Digital.

As linguagens de programação procedurais são baseadas em procedimentos lógicos que acompanham algum tipo de processamento de dado. Essas linguagens têm como foco a inclusão de lógica de negócio aos aplicativos por meio da execução de algoritmos e processamento de informação. Elas não possuem um modelo facilmente adaptável para suporte ao sincronismo temporal e espacial. As linguagens declarativas por sua vez não possuem meios de incluir lógica de negócio em seu código. Para que isso seja possível, utilizam linguagens procedurais. Algumas das linguagens procedurais mais populares são o C/C++, Java e Python. Além das linguagens citadas, existem ainda linguagens de script, como o JavaScript e o Lua, que são utilizadas para incluir lógica de negócio em aplicações desenvolvidas com linguagens declarativas.

Simulação e Jogos

A simulação de fenômenos físicos e químicos e a simulação do passo a passo de um determinado processo em alguma engenharia e na própria informática são meios que permitem a observação por parte do aluno e, consequentemente, auxiliam no aprendizado. Nesse sentido, simuladores podem ser utilizados como instrumentos didáticos para auxiliar o aluno na compreensão de determinados conceitos. A própria modelagem em si, etapa que precede a simulação, pode ser utilizada como uma ferramenta didática. Segundo Valente (1996, p. 79), a diferença básica entre elas é que:

Ao usuário da simulação, cabe a alteração de certos parâmetros e a observação do comportamento do fenômeno, de acordo com os valores atribuídos. Na modelagem, o modelo do fenômeno é criado pelo aprendiz, que utiliza recursos de um sistema computacional para implementá-lo. Uma vez implementado, o aprendiz pode utilizá-lo como se fosse uma simulação.

O desenvolvedor de simulações deve tomar cuidado com a definição de uma interface de interação que permita facilmente a manipulação dos parâmetros de simulação por parte do usuário. É importante que se observe também a possibilidade do usuário poder pausar, reiniciar e executar passo a passo cada instrução da sequência de elementos que comporão o processo de simulação. Essa atividade se assemelha e muito ao processo de depuração de um código fonte. O usuário executa o aplicativo e observa passo a passo as linhas de código que estão sendo executadas naquele momento. Esse processo lhe permite melhor compreensão do que está acontecendo na simulação do aplicativo, permitindo a identificação facilitada de eventuais erros. Neste sentido, o uso de depuradores de código fonte é um bom exemplo de simuladores aplicados ao ensino de linguagens de programação. No âmbito do ensino de algoritmos, por exemplo, uma ferramenta de simulação de execução bem conhecida é o VisualG

VisualG

Existem simuladores aplicados às diversas áreas que compõem as disciplinas de Computação. Na área de redes, um software que pode ser utilizado como ferramenta de simulação de tráfego em redes, por exemplo, é o Omnet++ (VAN DAM; LANGENDOEN, 2003). Esse simulador permite não apenas a modificação dos parâmetros de simulação, mas a criação e inclusão de novos modelos. Desta forma, esta ferramenta pode auxiliar satisfatoriamente o processo de aprendizagem na disciplina de redes tanto por meio da observação de simulações como da construção de modelos para simulação.

Omnet++ – Software de modelagem e simulação de redes.

Os jogos, por sua vez, tentam por meio do desafio motivar o aprendiz, viabilizando seu envolvimento em um processo competitivo com outros colegas ou com a própria máquina. Segundo Vygotsky (1989), “os jogos propiciam o desenvolvimento da linguagem, do pensamento e da concentração. O lúdico influencia no desenvolvimento do aluno, ensinando-o a agir corretamente em uma determinada situação e estimulando sua capacidade de discernimento”. Alguns autores confundem o jogo com a simulação e outras atividades como OA de perguntas e respostas. Na simulação, apenas configuramos os parâmetros baseados no nosso conhecimento do modelo e deixamos o modelo se encarregar dos resultados: no máximo podemos controlar a velocidade de execução. O jogo, no entanto, permite a interação entre os participantes ou a máquina a todo instante, requer que o usuário tome decisões e tenta criar situações nas quais o jogador pode ser levado a falhar. Outro aspecto dos jogos que os diferencia de OA mais simples é a questão do lúdico: o desafio deve permitir o desenvolvimento da criatividade e o jogador deve ser capaz de aprender se divertindo.

A construção de jogos não é uma tarefa fácil, exigindo uma equipe multidisciplinar. A concepção de um jogo, notadamente um jogo educativo, requer, além da equipe de programadores e didática, pessoal roteirista, desenhistas e, em alguns casos, especialistas em inteligência artificial e física. Por sorte, existem algumas ferramentas que podem auxiliar desenvolvedores de jogos na construção do OA desejado. As engines de programação são um exemplo dessas ferramentas. As engines são conjunto de bibliotecas de programação e recursos gráficos que facilitam o desenvolvimento de jogos, pois já agregam um conjunto considerável de funcionalidades e algoritmos necessários à construção de tais jogos. Elas facilitam a inclusão de interação, navegação, detecção de colisão entre personagens, diálogos, trilhas sonoras, dentre outras características que se deseja inserir em um determinado jogo. Alguns exemplos de engines para desenvolvimento de jogos são a Ogre, Panda e Unity. Essas engines permitem a criação de jogos em duas e três dimensões e oferecem um conjunto amplo de ferramentas. Existem ainda ferramentas para construção de personagens e objetos que irão compor os jogos. Um exemplo de ferramenta deste tipo é o Blender, um software de modelagem gratuito que permite a criação de quaisquer objetos que se deseje colocar na cena do jogo. O Blender permite ainda a animação de personagens e criação de animações em vídeo de cenas modeladas por meio do software.

Ambiente de desenvolvimento de jogos da engine Unity.

EXERCÍCIO PROPOSTO

Responda as questões e mande pelo formulário de coleta de tarefa presente no Google Classroom.

  1. Qual a diferença de repositório para referatório de OA digitais? Pesquise na literatura no mínimo mais dois repositórios de OA digitais que não foram indicados nessa unidade.
  2. Apresente um resumo do modelo de representação de no mínimo um dos padrões de metadados apresentados nessa unidade.
  3. Cite outras ferramentas que podem ser utilizadas para construção de OA digitais. Descreva as ferramentas e o tipo de mídia que elas podem processar e relate como essas mídias podem ser utilizadas para construção de um OA.

Fim da aula 04

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