Nemein: Design de um Jogo Digital para o Ensino de Matemática Fundamental

CENTRO PAULA SOUZA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE OURINHOS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS

NEMEIN: DESIGN DE UM JOGO DIGITAL PARA O ENSINO DE MATEMÁTICA FUNDAMENTAL

EVERTON HENRIQUE PEREIRA CUSTÓDIO

OURINHOS - SP Dezembro – 2011

CENTRO PAULA SOUZA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE OURINHOS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS

NEMEIN: DESIGN DE UM JOGO DIGITAL PARA O ENSINO DE MATEMÁTICA FUNDAMENTAL

EVERTON HENRIQUE PEREIRA CUSTÓDIO

Trabalho de Titulação apresentado à Faculdade de Tecnologia de Ourinhos para obtenção do título de Tecnólogo em Jogos Digitais, Orientador: Prof. Me. Rogério Marinke Co-orientadora: Prof. Ma. Larissa Rosan

OURINHOS - SP Dezembro - 2011

EVERTON HENRIQUE PEREIRA CUSTÓDIO

NEMEIN: DESIGN DE UM JOGO DIGITAL PARA O ENSINO DE MATEMÁTICA FUNDAMENTAL

Ourinhos, 20 de Dezembro de 2011

Profª. Dra. Lia Cupertino Duarte Albino Diretora da Fatec - Ourinhos

Banca examinadora _________________________ Prof. Me. Rogério Marinke.

_________________________ Prof. Adalberto César Crispim

_________________________ Prof. Me. Marcos Castro

RESUMO A matemática é vista por muitos estudantes como uma disciplina difícil, esta visão somada à metodologia tradicional de ensino, a qual prioriza a repetição de conteúdos e que logo se torna entediante, faz com que o aluno perca rapidamente o interesse pela disciplina. Ao longo dos anos os jogos digitais evoluíram de simples objetos de entretenimento para poderosas ferramentas de ensino que podem ser utilizadas em diversas áreas de conhecimento. A fim de tornar o aprendizado da matemática mais tênue, o presente trabalho tem como objetivo analisar as dificuldades de ensino desta disciplina em uma escola pública e a partir dos resultados obtidos desenvolver um jogo digital que possa estimular os jovens a buscar conhecimentos em matemática. Os resultados obtidos demonstram que os alunos apresentam grande interesse em utilizar jogos para o aprendizado, e que a maioria destes possuem dificuldades para entender a teoria dos conjuntos e resolver expressões, e estes preferem jogos com jogabilidade simples e personagens carismáticos.

Palavras-chave: matemática, ensino, jogos, robôs, teoria dos conjuntos, expressões

ABSTRACT Mathematics is seen by many students as a difficult subject, this view added to the traditional method of teaching, which is most likely to repeat content and soon becomes tedious, makes the student quickly lose interest in the discipline. Over the years the games have evolved from simple digital objects of entertainment to powerful teaching tools that can be used in various areas of knowledge. In order to make learning math more tenuous, the present study aimed to analyze the difficulties in teaching this discipline in a public school and from the results obtained develop a digital game that could encourage young people to seek knowledge in mathematics. The results show that students have great interest in using games for learning which most of them has difficulties to understand the set theory and to solve mathematical expressions, and that they prefer games with simple gameplay and charismatic characters.

Keywords: mathematics, teaching, games, robots, set theory, expressions

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO............................................................................................................1 1.1 Objetivos Gerais......................................................................................................1 1.2 Objetivos Específicos..............................................................................................2 1.3 Justificativa.............................................................................................................2 2 JOGOS DIGITAIS E A EDUCAÇÃO........................................................................3 2.1 Serious Games........................................................................................................3 2.1 Definição............................................................................................................3 2.1.2 Histórico..........................................................................................................4 2.1.3 Aplicação.........................................................................................................5 2.2 Serious Games e a Educação..................................................................................7 2.2.1 A Atual Geração de Estudantes.......................................................................7 2.2.2 Jogos em Sala de Aula.....................................................................................8 2.2.3 Jogos Digitais no Ensino da Matemática......................................................11 2.3 Desenvolvimento de Serious Games Para a Educação.........................................12 2.3.1 O Interesse do Professor................................................................................12 2.3.2 A Importância da Interface............................................................................13 2.3.3 A Motivação do Jogador................................................................................14 3 METODOLOGIA.......................................................................................................15 3.1 Questionário..........................................................................................................16 3.2 Game Design Document.......................................................................................16 4 RESULTADOS............................................................................................................19 4.1 Pesquisa de Campo...............................................................................................19 4.2 Documento de Game Design................................................................................20 4.2.1 Documento de Escopo...................................................................................20 4.2.2 Documento de Design...................................................................................22 4.3.4 Arte Conceitual..............................................................................................31 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................35 REFERÊNCIAS.............................................................................................................36 APÊNDICE....................................................................................................................38

LISTA DE FIGURAS Figura 1: Técnicas pedagógicas aplicadas a jogos digitais. Adaptada de: ZYDA, (2006) 4 Figura 2: Passos para elaboração do projeto....................................................................15 Figura 3: Fluxo para utilização de habilidades................................................................29 Figura 4: Personagem controlado pelo jogador...............................................................32 Figura 5: Livro mágico....................................................................................................32 Figura 6: Robô Pitágoras.................................................................................................33 Figura 7: Menu principal do jogo....................................................................................33 Figura 8: Início do primeiro nível....................................................................................34

LISTA DE TABELAS Tabela 1: Respostas da questão número 2 do questionário..............................................19 Tabela 2: Respostas da questão número 5 do questionário..............................................19 Tabela 3: Respostas da questão número 8 do questionário..............................................20 Tabela 4: Documento de escopo......................................................................................20 Tabela 5: Exemplos de dicas apresentadas durante o jogo..............................................23 Tabela 6: Exemplo de perguntas apresentadas durante o jogo........................................24 Tabela 7: Controles do jogo.............................................................................................31

1 1 INTRODUÇÃO Os jogos mostram-se muito presentes na história da humanidade. Desde o início da civilização atividades eram realizadas de maneira lúdica, por exemplo, a caça e pesca que distraiam, transmitiam conhecimentos e integravam os participantes naquela sociedade.

A palavra jogo possui um significado muito abrangente que ainda pode variar em diferentes linguagens. Segundo Huizinga (2008) o jogo é definido como uma atividade voluntária, que possui limites de tempo e espaço, possui regras conhecidas e obrigatórias, causa sentimentos de tensão e alegria e deixa claro sua diferença com a vida quotidiana.

Pode-se ainda definir jogo como atividade realizada de acordo com um conjunto de instruções bem definidas, que podem ou não ser relacionadas a acontecimentos reais, que possuam objetivos e atraiam a atenção do jogador. (MICHAEL; CHEN, 2006).

Aliado ao conceito de jogo tem-se a ficção e a interação, que são muito presentes em atividades lúdicas. A ficção é definida como a arte de imaginar. É caracterizada pela liberdade irrestrita - o poder de não depender de nada que limite suas ações - que os jogos aproveitam nitidamente ao apresentar universos inteiros com leis próprias e sem qualquer preocupação com algo real. A interação pode ser definida como a ação recíproca de dois ou mais corpos uns nos outros, o que se leva a afirmar que a interação se refere à maneira como o jogador pode se comunicar com o jogo e como o jogo permite que esta comunicação seja realizada.

Explorando estes conceitos é possível criar ambientes estimulantes, divertidos e interativos que podem ser utilizados para ampliar os resultados de diversas atividades, inclusive o ensino e a aprendizagem.

1.1 Objetivos Gerais Apresentar o conceito de Serious Games, sua utilização como ferramenta nos diversos níveis de ensino e quais questões devem ser levadas em conta em seu processo de desenvolvimento.

2 1.2 Objetivos Específicos Analisar as necessidades de uma instituição de ensino em relação a aprendizagem da disciplina de matemática, a partir destes resultados planejar um jogo digital que possa tornar o ensino desta disciplina mais estimulante.

1.3 Justificativa A atual geração de jovens cresceu com a utilização de tecnologias que modificaram a maneira como aprendem ciência e interagem com as pessoas ao seu redor.

O ensino de matemática, especificamente, é um desafio constante para docentes que precisam se reciclar rapidamente para atender as novas expectativas dos jovens.

Os jogos digitais podem ser utilizados como ferramenta auxiliar às metodologias de ensino atuais a fim de engajar a atual geração de estudantes e deixar o caminho do aprendizado da matemática mais tênue.

O presente trabalho justifica-se pela necessidade de jogos digitais que apresentem elementos atraentes, como enredo, personagens carismáticos e boa jogabilidade, e que possam ser utilizado para aprendizagem da matemática.

3 2 JOGOS DIGITAIS E A EDUCAÇÃO 2.1 Serious Games

2.1 Definição

Nem todos os jogos são criados objetivando apenas o entretenimento ou diversão, há alguns que possuem um propósito diferente do convencional, como simular, treinar e até mesmo ensinar. Estes estão em uma área chamada Serious Games.

Um jogo estar nessa área não significa que este não seja divertido, como sugere a palavra serious que compõe o termo, mas sim que este não tem como principal objetivo a diversão, que possui outro propósito, um motivo além do simples entretenimento. Michael e Chen (2006) definem Serious Games de uma forma bastante simples como jogos que utilizam meios artísticos para transmitir uma mensagem, ensinar uma lição ou prover experiência.

Bergeron (2006) define Serious Games como aplicativos que possuem alguma meta desafiadora, são divertidos, incorporam conceitos de pontuação e despertam no jogador alguma habilidade, conhecimento ou atitude que possa ser aplicada no mundo real.

Segundo Zyda (2005) Serious Games envolvem pedagogia, ou seja, atividades que educam ou instruem, assim transmitindo conhecimentos ou habilidades. O autor ainda afirma que é a adição da pedagogia que torna estes jogos sérios, porém esta deve ser atrelada ao roteiro do jogo, de modo que a diversão apareça primeiro e quando o jogador estiver suficientemente envolvido são introduzidos os conteúdos pedagógicos. A Figura 1: Técnicas pedagógicas aplicadas a jogos digitais demonstra onde geralmente são inseridos os conteúdos sérios destes jogos.

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Figura 1: Técnicas pedagógicas aplicadas a jogos digitais. Adaptada de: ZYDA, (2006)

2.1.2 Histórico

O termo Serious Games foi utilizado pela primeira vez, no contexto de jogos digitais, em 1992 e mais tarde popularizado por Ben Sawyer, um dos pioneiros neste assunto e cofundador da DigitalMill, empresa de consultoria e desenvolvimento de soluções baseadas em jogos. Em 2002 as empresas DigitalMill e Woodrow Wilson International Center for Scholars, uma instituição criada em homenagem ao ex-presidente dos Estados Unidos Woodrow Wilson, fundaram a Serious Games Initiative, uma organização que tem como principal objetivo a disseminação da adoção desta área em diversos segmentos, como educação, saúde, empresarial e político (BERGERON, 2006).

Apesar de o termo Serious Games ser de certa forma recente, a utilização dos conceitos que o formam é antiga. Jogos que não visavam somente o entretenimento, mas sim o aprendizado, eram utilizados em forma de treinamentos no exército americano e como ferramentas no aprendizado de princípios matemáticos bem antes deste termo ser apresentado.

Registros iniciais sobre a utilização de jogos em treinamentos datam da década de 1920, quando Edwin Link construiu o primeiro simulador de voo. Inicialmente o equipamento era considerado caro demais, e suas vendas não foram grandes. Porém após um incidente onde vários pilotos da força área foram mortos devido à baixa visibilidade

5 causada por um nevoeiro, Link conseguiu a oportunidade de apresentar as vantagens de seu simulador, tanto financeiras quanto em relação a recursos humanos, e logo os militares demonstraram interesse em utilizar o simulador em seus treinamentos (BERGERON, 2006).

2.1.3 Aplicação

Jogos podem ser utilizados em todas as áreas, isto porque diversas situações, envolvendo setores políticos, empresariais, governamentais, pessoais, educacionais, e tantos outros, podem ser vistas como jogos, pois todas apresentam características de jogos, possuindo regras, dependendo de habilidades individuais, conhecimentos e em alguns casos também da sorte (MICHAEL; CHEN, 2006).

Os Serious Games atuais, como American's Army e 3D Reuseaux1, oferecem boa jogabilidade, efeitos sonoros bem elaborados e ótima qualidade gráfica, porém estes não são os principais atrativos em jogos desta área, mas sim o grande potencial de aprendizado que proporcionam. Títulos voltados apenas para o entretenimento conseguem, no mínimo, ensinar coordenação motora, relação espacial e despertar a curiosidade do jogador para se aprofundar mais no universo do jogo. Os Serious Games introduzem nos jogos ensinamentos específicos, de modo a aproveitar a motivação causada pelo jogo para transmitir tais ensinamentos sem que a diversão proporcionada seja afetada neste processo, o que segundo Michael e Chen (2006) pode aumentar a velocidade e retenção de conhecimentos.

Com a popularização dos computadores em ambientes de educação, saúde e militar, e o desenvolvimento de novas tecnologias, os Serious Games estão sendo cada vez mais utilizados, principalmente para simulação e ensino. Ao longo desta evolução o setor militar apresentou diversos projetos, dentre eles pode-se citar o jogo American's Army, em que o jogador tem a oportunidade de se tornar um soldado americano, como um dos mais populares.

1 3D Reuseaux: é um Serious Game com o objetivo de treinar profissionais e estudantes de áreas relacionadas à obras públicas.

6 American's Army é um título que revolucionou a maneira como os jogos digitais eram vistos, com gráficos realistas e boa jogabilidade introduziu o grande potencial dos jogos nas áreas de simulação e recrutamento. Anunciado em 2002, se mostrava uma excelente ferramenta para despertar em jovens a vontade de ingressar em carreiras militares e logo passou a ser utilizado como complemento de treinamentos. Segundo Zyda (2005) quando recrutas apresentavam dificuldades no manejo de rifles ou nos campos com obstáculos era requerido que completassem o nível equivalente no jogo, então foi constatado que esta atividade melhorava consideravelmente o desempenho dos recrutas, que geralmente conseguiam passar nos testes que antes apresentavam embaraço. Para reforçar o potencial de aprendizado que o jogo oferece, Zyda (2005) ainda relata a resposta de uma mãe quando questionada sobre o que seu filho conhecia a respeito do exército americano, a mãe afirma que o filho conhecia tudo sobre o exército e que o tinha aprendido no jogo.

A área médica também vem aproveitando as vantagens que a utilização de Serious Games como forma de treinamento e simulação podem trazer. Michael e Chen (2006) apresentam um estudo que prova os benefícios da utilização de jogos para a simulação de cirurgias. Participaram do estudo 33 cirurgiões, em que foi constatado que os cirurgiões que utilizaram um jogo de simulação durante três ou mais horas semanais obtiveram 37% menos erros do que os que não jogaram. O estudo ainda aponta como vantagem na utilização de jogos na área médica, o custo de treinamento, a grande disponibilidade e portabilidade dos jogos, o potencial de recrutamento e a redução e prevenção de erros.

O setor governamental utiliza jogos digitais para treinamento e simulação em suas diversas repartições. Nos Estados Unidos agências como Homeland Security vêm utilizando jogos para o treinamento de seus agentes em situações críticas como ataques terroristas e desastres naturais (MICHAEL; CHEN, 2006). O jogo Incident Commander pode ser utilizado como exemplo, em que o jogador é posto no centro de um incidente e deve coordenar recursos entre diferentes agências, sendo também treinado para utilizar o Sistema Nacional de Gerenciamento de Incidentes que define protocolos para resposta a diversas situações de emergência.

Jogos de estratégia permitem que o jogador avalie as consequências de suas decisões. Segundo Michael e Chen (2006) na década de 1990, o Departamento de Justiça

7 dos Estados Unidos gastou cerca de US$ 250.000,00 no desenvolvimento de um jogo chamado Quandaries que tinha como objetivo treinar a ética do jogador, em que este iniciava com um cargo federal, então para ser promovido deveria demonstrar conhecimentos sobre os padrões éticos federais.

O meio corporativo vem despertando interesses na utilização de jogos digitais por diversos motivos, dentre eles pode-se destacar o fato de que grande parte dos atuais trabalhadores cresceu com os videogames, o que os tornam mais receptivos para aprender por meio de jogos e simulações, e a economia que a adoção de treinamentos baseados em tais ferramentas apresenta (MICHAEL; CHEN, 2006). Durante treinamentos baseados em jogos digitais, os jogadores aprendem a não correr riscos desnecessários, o que tende a refletir em seus negócios, e também tornam-se mais competitivos, o que é essencial em vários segmentos corporativos.

2.2 Serious Games e a Educação

2.2.1 A Atual Geração de Estudantes

Para Gomes e Carvalho (2008) a atual geração de alunos, possui seis características que a difere de gerações anteriores.

A primeira diz respeito a preferência pela tentativa e erro, pela qual pode-se perceber que atual geração costuma perder menos tempo com manuais de funcionamento, preferindo descobrir as funcionalidades de certo equipamento, jogo, sistema ou componente, por meio de sua exploração. Por esse motivo, são capazes de encontrar diversas alternativas para a solução de um problema.

A segunda trata da preferência pela não linearidade, consequência da atual organização da informação presente nos meios de comunicação, principalmente na internet, que faz com que esta geração desenvolva uma forma diferente para organizar conhecimentos, criando assim novas habilidades cognitivas.

A terceira refere-se à multitarefa, ou seja, a divisão da atenção dos alunos desta geração em diversas tarefas simultaneamente. Estar no computador conversando com

8 diversas pessoas, sobre diversos assuntos, ouvindo música e ainda dividindo a concentração com os estudos são exemplos de multitarefas realizadas por muitos jovens desta geração, o que em muitos casos resulta em má qualidade na execução de tais tarefas.

A quarta característica é a visão como “Senhores da Ação” definida pela preferência de criação de informação e conteúdo ao papel de meros consumidores que a atual geração apresenta e pode ser claramente percebida pela difusão da cultura blogger e grande utilização de redes sociais.

A quinta diz respeito a maior socialização que ao contrário do que se acredita ocorrer nesta geração por passar mais tempo sem contato físico com as pessoas, sites de relacionamento, mensageiros instantâneos, jogos online e fóruns de discussão aumentam a interação entre esses jovens.

A sexta trata da visão positiva da tecnologia que esta geração possui, pois sempre acreditam que a tecnologia terá algo de bom para oferecê-los e por fazerem uso constante desta, a transformam em algo natural, a vendo como uma extensão do próprio corpo.

A partir das características e diferenças apresentadas percebe-se que os atuais métodos de ensino, pouco interativos, contrastam com os costumes desta geração cada vez mais adaptada a processos abertos e independes para buscar informações (GOMES; CARVALHO, 2008).

Tal geração apresenta certa aversão às práticas tradicionais de

ensino, Prensky (2001) aponta como motivo para esta aversão, a falta de algo divertido nestas práticas de ensino, algo que envolva os estudantes, afirmando ainda que a adição do elemento diversão no ensino pode torná-lo mais eficiente. O autor também afirma que todas as informações e teorias formuladas no passado sobre como as pessoas aprendem não se aplicam mais, pois a atual geração de estudantes deve ser ensinada por meio de debates, descobertas, interações e principalmente diversão.

2.2.2 Jogos em Sala de Aula

A educação baseada em perguntas, respostas e discussões vem da Grécia antiga e do início da civilização. Muito tempo depois a educação tem adotado como ferramentas

9 de ensino livros, filmes e até mesmo a televisão (MICHAEL; CHEN, 2006). Estes meios provaram sua eficiência ao longo dos anos, porém a necessidade de envolver os alunos no processo de aprendizagem vem demandando novas técnicas de ensino.

Não há um consenso entre as diversas teorias que apontam a maneira como as pessoas aprendem, porém todas reconhecem a necessidade de envolver o estudante no processo de aprendizagem. Enquanto há pessoas que conseguem se auto motivar para alcançar o envolvimento no aprendizado, há muitas que precisam aprender, mas não conseguem encontrar tal motivação (PRENSKY, 2001).

A necessidade de maneiras para motivar os estudantes atrelada ao aparecimento de computadores multimídia na década de 1990, fez com que empresas como a Devidson & Associates e The Learning Company introduzissem um movimento conhecido como Edutainment, uma técnica de ensino que mescla entretenimento e educação (NOVAK, 2010). Segundo Cardoso (online, 2011) Edutainment são atividades lúdicas que objetivam a criação de um ambiente de aprendizado atrativo e são apresentadas em diversos tipos de mídia. Mais tarde o termo Edutainment tornou-se específico para atividades relacionadas a crianças na idade da pré-escola (MICHEL; CHEN, 2006) e logo os profissionais da educação perceberam o potencial de ensino que a utilização de recursos multimídia proporcionava.

A utilização de jogos digitais para o aprendizado trata precisamente sobre o envolvimento do estudante no processo de aprendizagem e é baseada em duas premissas (PRENSKY, 2001). A primeira é a mudança na maneira de pensar dos estudantes atuais, que cresceram na era dos computadores e videogames. A segunda é que a atual geração despertou novas habilidades e suas preferências mudaram o que proporciona a esta um grande potencial para aprendizagem.

A motivação pode ser dividida em extrínseca e intrínseca. Em que entende-se por motivação extrínseca aquela que requer alguma forma de recompensa ou punição para a realização da tarefa e intrínseca aquela que a recompensa é simplesmente a conclusão da tarefa (KUTOVA; OLIVEIRA, 2006). Os jogos digitais oferecem a motivação intrínseca propondo desafios alinhados a competições e colaborações de forma a estimular o jogador a alcançar os objetivos propostos.

Michael e Chen (2006) apresentaram um exemplo de motivação intrínseca com o jogo Grand Strategy. O jogo simulava alguns eventos da primeira guerra mundial e foi

10 utilizado por estudantes do ensino fundamental em uma aula no período matutino. O jogo desenrolou-se como a primeira guerra mundial, com a formação de diversas alianças entre os estudantes que levaram ao conflito global. Os estudantes foram informados que após o almoço continuariam o jogo, e durante seu horário de almoço alguns deles foram realizar pesquisas sobre a primeira guerra mundial na biblioteca da escola. Quando voltaram ao jogo, a experiência anterior e a aprendizagem ativa - pesquisa na biblioteca motivada pelo jogo - resultou em um compromisso de paz.

Segundo Anneta et. al. (2006) existem três fatores que marcam a alfabetização moderna. O primeiro diz respeito a inclusão de elementos gráficos como imagens e vídeos na alfabetização. O segundo trata da navegação em informações e criação de conhecimentos através de fragmentos. E o terceiro é o engajamento que a tecnologia integrada eficientemente ao ambiente de aprendizado pode proporcionar.

Os autores ainda completam que os jogos são excelentes ferramentas para a alfabetização moderna, pois conseguem prender os jogadores, possuem componentes visuais atraentes, são dinâmicos e proporcionam experiências que se comparadas a métodos tradicionais de ensino, principalmente a leitura de textos, tornam estes extremamente entediantes.

Michael e Chen (2006) apresentam estudos sobre pessoas que se consideram jogadoras regulares, estes apontam que tais pessoas são mais criativas, mais ambiciosas e mais otimistas em relação a suas habilidades. Os autores ainda afirmam que a geração crescida com videogames criou uma nova forma de aprendizado, caracterizada por agressivo desprezo as estruturas e formatos de instruções tradicionais, forte utilização da tentativa e erro, aceitação de instruções de companheiros e a aprendizagem de novas habilidades e informações apenas quando são necessárias.

A adoção de jogos em salas de aula pode preparar melhor os atuais estudantes para o mundo moderno. Michael e Chen (2006) demonstram um estudo do NTL Institute for Applied Bahavioral Sciences que aponta os níveis de retenção de conhecimento entre 75 e 80 por cento quando os ensinamentos são transmitidos na forma de jogos, comparados a 5 por cento de retenção quando são transmitidos simplesmente de forma oral.

Os jogos podem prover ensinamentos customizados para os diferentes tipos de estudantes. Nas instituições de ensino há estudantes acima da média como também há aqueles abaixo dela, os jogos podem se ajustar a estes diferentes estudantes, de modo a

11 identificar e aproveitar melhor suas habilidades (MICHAEL; CHEN, 2006). Michael e Chen (2006) destacam o fato dos jogos possibilitarem imediata recompensa ao jogadores que tomarem as decisões corretas e o feedback de ações incorretas acompanhado da chance para retornar e corrigir estas ações.

2.2.3 Jogos Digitais no Ensino da Matemática

A matemática é considerada por muitos alunos de todos os níveis de ensino uma disciplina difícil, e esta consideração se reflete nos baixos resultados de avaliações internacionais, como o TMISS, e nacionais, como o ENEM e o SAEB (CUNHA et al, 2005). Considerar a disciplina difícil também faz com que o aluno se torne inseguro em relação a sua capacidade de resolver problemas fáceis ou realizar cálculos simples. A razão por tal consideração pode ser atribuída ao gosto que o aluno tem da matéria, do professor, ou ainda, a diferença entre a matemática vista em sala de aula e a utilizada no cotidiano (ANGELOTTI; BARROS, 2007).

A abordagem tradicional de ensino da matemática resume-se à aplicação de processos mecânicos que apresentam mais tendências à memorização do que à compreensão dos conteúdos transmitidos, tal método utiliza da repetição incessante do conteúdo de forma a facilitar sua memorização pelos alunos, porém o que deveria ocorrer é a facilitação da compreensão dos fundamentos lógicos sobre determinado processo (PAZ, online 2011).

De acordo com Paz (online 2011) a transmissão de entendimentos sobre procedimentos lógicos que levem a resolução de determinada questão matemática forma uma abordagem pedagógica que é de excepcional utilidade para o ensino desta disciplina.

Tal abordagem pode ser mais facilmente alcançada com a utilização de recursos que facilitem a visualização da questão a ser resolvida.

O ensino da matemática abrange atividades como o desenvolvimento de raciocínio lógico, estimulação da criatividade, independência e a capacidade de resolução de problemas, tais atividades são componentes fundamentais do lúdico, justificando assim a utilização de jogos para o ensino desta disciplina (VIEIRA, online 2011).

12 O uso de jogos digitais em ambientes de educação permite que o ensino da matemática seja trabalhado utilizando investigação e experimentação, de forma que o aluno possa vivenciar experiências, interferir e visualizar consequências para então construir seu próprio conhecimento (AGUIAR, 2008).

Como exemplo da utilização de jogos digitais para o ensino da matemática, tem-se a linguagem de programação LOGO. Desenvolvida na década de 1960 pelo matemático Seymour Papert com o objetivo de ensinar princípios matemáticos de uma forma diferente, a linguagem resume-se a movimentação de uma tartaruga na tela do computador de acordo com comandos como “para frente”, “para trás”, “gire 90 graus para a direita”, criando-se assim formas geométricas. Pode-se citar também o conjunto de jogos em primeira pessoa DimensionM, em que o progresso do jogador é determinado pelas suas respostas a questões matemáticas, o jogo ainda possibilita a interação online entre jogadores ao redor do mundo, promovendo também competições com premiações como videogames, celulares e computadores (DIMENSION U, online 2011).

2.3 Desenvolvimento de Serious Games Para a Educação

2.3.1 O Interesse do Professor

A adoção de jogos digitais em ambientes educacionais deve acontecer através do professor. Este deve estudar o momento correto para a aplicação de tal ferramenta.

Kirriemuir (apud MICHEL; CHEN, 2006) lista quatro requisitos exigidos comumente pelos professores para escolha de jogos para serem utilizados em aulas.

O primeiro refere-se ao pedido de exemplos de utilização, pois nem sempre a apresentação de um jogo deixa clara a maneira como este deve ser empregado em sala de aula. O desenvolvedor deve trabalhar em conjunto com o profissional da educação para a criação de exemplos que ilustrem as áreas da disciplina que o jogo tem intenção de facilitar.

Em segundo vem à preocupação com o tempo de duração das atividades realizadas no ambiente do jogo, que não devem apresentar vídeos longos ou diálogos

13 intermináveis que interrompam a interatividade. O jogo também não deve apresentar anúncios ou outros recursos que não são relevantes ao ensinamento apresentado e ainda deve ser possível iniciá-lo de qualquer ponto que o professor selecione.

O terceiro trata da necessidade de fidelidade do conteúdo apresentado pelo jogo, em que se deve buscar, sempre que possível, referências com situações reais, porém sem que sejam mantidas partes entediantes destas situações.

O quarto diz respeito à capacidade de levar os ensinamentos para fora do ambiente escolar. O professor deve conseguir atribuir tarefas e trabalhos para serem realizadas fora da sala de aula, deste modo fazendo com que o aluno dedique mais tempo ao estudo da disciplina proposta pelo jogo.

2.3.2 A Importância da Interface

A interface é o mecanismo que se encontra entre o ambiente virtual criado pelo jogo e o mundo real do jogador (GRIMM; CALOMENO, 2009). A interface refere-se a controladores, monitores, sistemas para manipulação de personagens, formas como as informações são apresentadas aos jogadores, e outros dispositivos e sistemas (SCHELL, 2008).

De acordo com Bergeron (2006) a interface tem grande responsabilidade na experiência causada pelo jogo, que pode ser tanto agradável, a ponto de tornar um ensinamento considerado entediante em um passatempo favorito do estudante, ou desagradável, podendo causar ainda mais rejeição a disciplina proposta.

Segundo Schell (2008) o objetivo da interface não é apenas parecer bonita ou se integrar corretamente ao jogo, mas sim fazer com que o jogador se sinta no controle de sua experiência.

O autor ainda apresenta quatro pontos a serem considerados na

elaboração de interfaces. O primeiro refere-se à expectativa do jogador, em que esta deve realizar o que o jogador espera ao visualizá-la. O segundo aponta o sentimento de controle, pois deve ser intuitiva de modo a fazer com que o jogador domine sua utilização facilmente. O terceiro ponto trata da influencia do jogador sobre o jogo, em que a interface deve possibilitar que o jogador influencie os acontecimentos do jogo. E o quarto ponto é

14 fazer com que o jogador se sinta poderoso ao utilizá-la.

2.3.3 A Motivação do Jogador

Manter a atenção do aluno é um dos fatores que justificam a utilização de jogos na educação. O cérebro possui a capacidade de se focar em uma atividade e desligar-se de todas as demais, tal capacidade pode ser facilmente percebida quando se está tão comprometido em determinada atividade que se perde completamente a noção do tempo (SCHELL, 2008). Proporcionar esse tipo de concentração seria ideal para as metodologias de ensino, e os jogos digitais são ferramentas que podem proporcioná-la.

Criar em um jogo um ambiente estimulante e divertido que prenda a atenção do estudante é uma tarefa árdua, porém a definição de metas claras, o constante feedback e a utilização de desafios podem facilitar o seu alcance. A definição de metas claras permite que o jogador sempre mantenha o foco nas tarefas propostas. Proporcionar constante feedback faz com que o jogador não tenha que esperar para analisar os resultados de suas ações, deste modo não se distrai enquanto aguarda as consequências de seus atos. A maioria das pessoas gosta de ser desafiada, então proporcionar desafios na medida certa, que fazem com que o jogador possa sempre acreditar que conseguirá superá-los, ou seja, nem muito fáceis, tornando a atividade entediante, e nem muito difíceis, a ponto de causar frustração (SCHELL, 2008).

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3 METODOLOGIA

Este capítulo apresenta os passos da abordagem proposta para elaboração do trabalho, tais passos são ilustrados no fluxograma a seguir e detalhados durante o capítulo.

Figura 2: Passos para elaboração do projeto

16 Para elaboração deste trabalho foi realizada revisão bibliográfica de trabalhos correlacionados a utilização de jogos digitais aplicados como uma alternativa para transmitir conhecimentos, os chamados Serious Games. A apresentação de características que justifiquem a utilização de jogos na educação foi obtida a partir da análise dos resultados obtidos por grandes pesquisadores desta área, como Prensky (2001) e Zyda (2005).

Para obtenção dos aspectos importantes em jogos que apresentam propósitos educacionais consultou-se material relacionado ao desenvolvimento de Serious Game. O material consultado apresenta padrões de documentação e exemplos que foram de grande utilidade para o trabalho.

3.1 Questionário Para o projeto do jogo proposto foram elaborados questionários destinados a alunos do ensino fundamental e médio com o objetivo de descobrir a opinião destes sobre a utilização de jogos para o ensino, alguns dos segmentos da matemática em que há maior dificuldade e jogos que podem ser utilizados como referência nos aspectos de gênero, artes visuais e jogabilidade. O questionário elaborado para a pesquisa encontra-se na apêndice do trabalho.

3.2 Game Design Document Com os resultados obtidos pelos questionários e consultas a referenciais bibliográficos foi desenvolvido o Game Design Document suficientemente detalhado para o início da implementação. A implementação do protótipo do projeto foi realizada utilizando a linguagem de programação C# em conjunto com o framework de desenvolvimento de jogos XNA Game Studio 4.0. O estudo desta ferramenta aconteceu através de revisões bibliográficas e vídeo aulas encontradas em comunidades de desenvolvedores de jogos digitais.

O documento de design engloba todos os aspectos do jogo a ser desenvolvido,

17 desde a elaboração de cenários e características de personagens, até detalhes do que deve ocorrer quando um item é utilizado ou quando um personagem é acertado por um inimigo.

Para Schuytema (2008) o documento de design se compara a planta baixa de um edifício em construção, em que abrange todos os detalhes para que a construção seja realizada como planejado. O autor ainda comenta sobre as diversas formas para organização deste documento, que vão desde pequenos conjuntos de documentos menores até grandes volumes com centenas de páginas.

Schell (2008) compartilha o pensamento de Schuytema (2008), acrescentando que não há um modelo para este documento, pois este é diferente para cada jogo e para cada equipe. Shell (2008) afirma que a documentação de um jogo tem exatamente dois propósitos, a memorização e a comunicação. Para o autor os humanos têm uma memória terrível, portanto por mais brilhante que uma ideia pareça ser, será facilmente esquecida após algumas semanas. E a comunicação através de documentos se mostra uma forma eficiente para transmissão de decisões e também facilita a identificação de aspectos que podem ser melhorados no projeto do jogo.

Para elaboração da documentação seguiu-se a estrutura apresenta por Schuytema (2008), em que primeiro é definido um documento de escopo, que apresenta a ideia geral do jogo, e a seguir o documento de design que ilustra como o jogo deve ser jogado e descreve com detalhes os elementos do jogo.

O documento de escopo descreve a plataforma, o número de jogadores, o gênero, o conceito, os objetivos e os recursos do jogo. A plataforma é o conjunto de software e hardware em que o jogo será executado, há diversas plataformas de computadores, dispositivos móveis e consoles, portanto é necessário especificar qual delas será utilizada. O número de jogadores define o número de pessoas que podem interagir com o jogo em uma partida. O gênero descreve a classe em que o jogo se encaixa, as mais comuns são ação, aventura, estratégia, simulação e tabuleiro. O conceito explica com poucas sentenças a essência do jogo. Os objetivos descrevem o que é necessário que o jogador realize para que consiga progredir. E os recursos ilustram o que o jogador terá disponível para ajudá-lo a alcançar os objetivos do jogo.

O documento de design foi estruturado em sete seções principais, são elas visão geral essencial, contexto do jogo, objetos essenciais, conflitos e soluções, inteligência artificial, fluxo do jogo e controles.

18 A primeira seção, visão geral essencial, familiariza o leitor sobre a ideia central do projeto, esta sessão ainda é dividida em três partes menores. O resumo, em que há grande semelhança com o apresentado no documento de escopo, porém com uma visão mais detalhada para o desenvolvimento do projeto. Em seguida são apresentados os aspectos fundamentais do jogo que criam a experiência e a diversão para o jogador. No fim desta sessão, são apresentados os golden nuggets, elementos diferenciais do projeto.

A segunda seção, contexto do jogo, descreve o mundo que o rodeia, ou seja, elementos essenciais sobre a história do jogo. Essa seção é dividida em três partes. A história que apresenta os acontecimentos do início ao fim do jogo. Os eventos anteriores explicam o que deu início aos acontecimentos da história. E por fim são apresentados os personagens principais do jogo.

A terceira seção, objetos essenciais, descreve os diversos elementos que alteram a experiência de jogo, por exemplo, um item que torna a personagem mais poderosa ou habilidades especiais.

A quarta seção, conflitos e soluções, documenta a forma como são tratados os conflitos entre os elementos do jogo, por exemplo, o que deve ocorrer quando a personagem principal é atingida por um inimigo, ou qual o dano causado em um inimigo quando este é atingido por uma habilidade da personagem.

A quinta seção, inteligência artificial, descreve o comportamento dos personagens que não são controlados pelo jogador, ou seja, quais seus padrões de movimentação, como interagem e, para alguns personagens, seus padrões de ataque.

Na sexta seção, fluxo do jogo, são abordados detalhes sobre a jogabilidade de cada nível ou fase. Nesta parte do documento nada de novo é apresentado, apenas são mostradas as formas como os elementos do jogo trabalham em conjunto e a ordem como aparecem.

Na última seção, controles, são apresentados os comandos e controles que o jogador poderá utilizar. Se o projeto permitir, nesta sessão também são abordados detalhes sobre a customização de controles, adaptação para diferentes plataformas e a utilização de joysticks.

19 4 RESULTADOS 4.1 Pesquisa de Campo

A pesquisa foi realizada no dia 29 de junho de 2011, no Colégio Estadual Professor Sílvio Tavares, localizado na cidade de Cambará, no estado do Paraná.

Participaram da pesquisa sessenta estudantes do oitavo ano do ensino fundamental e primeiro ano do ensino médio.

Ao apresentar os objetivos da pesquisa, os alunos mostraram-se bastante animados e interessados na ideia de utilizar jogos digitais para aprender matemática, os professores também apresentaram curiosidade em utilizar jogos como ferramentas de ensino, alguns inclusive relataram tentativas anteriores para utilizar tal ferramenta.

A idade dos alunos pesquisados variou entre 13 e 17 anos e nenhum dos alunos se recusou a preencher o questionário. Em uma das questões era pedido que o estudante avaliasse seu desempenho em matemática, a tabela a seguir demonstra os resultados.

Tabela 1: Respostas da questão número 2 do questionário

Nº de Alunos

Péssimo

Ruim

Razoável

Bom

Ótimo

4

7

26

17

6

Entre os segmentos da disciplina, os alunos apontaram a tabuada, expressões, funções e conjuntos como os que possuem maior dificuldade. Os professores ainda relataram que alguns alunos apresentam dificuldades em realizar as quatro operações básicas e a grande falta de interesse de muitos destes alunos para aprender algo novo.

Em uma questão foi requerido que o estudante apontasse a quantidade de horas semanais que dedicava ao estudo da disciplina, a tabela a seguir demonstra os resultados, dois alunos não responderam esta questão.

Tabela 2: Respostas da questão número 5 do questionário

Nº de Alunos

Nenhum

Menos de 1hr

Entre 1 e 2 hrs

Entre 2 e 4 hrs

Mais de 4 hrs

13

34

9

1

1

Foi pedido que o estudante selecionasse entre os gêneros de jogos apresentados

20 qual era o seu favorito, a tabela a seguir demonstra os resultados, 7 alunos não responderam esta questão ou marcaram mais de uma alternativa.

Tabela 3: Respostas da questão número 8 do questionário

Nº de Alunos

Ação

Aventura

Estratégia

Simulação

Tabuleiro

18

13

15

6

1

Também foi questionado quais os jogos favoritos dos estudantes, muitos títulos foram citados, pode-se destacar os jogos Grand Theft Auto, Mario e Need for Speed como os mais indicados pelos estudantes.

A

pesquisa

forneceu

dados

importantes

que

serão

utilizados

no

desenvolvimento do jogo. Pode ser identificado que há interesse tanto por parte dos alunos quanto por parte dos professores em utilizar jogos digitais como uma ferramenta para complementar o ensino e aprendizado da matemática. Percebeu-se alguns segmentos em que os alunos apresentam maior dificuldade e que serão explorados durante o jogo. Dos títulos apontados como favoritos pelos estudantes pode-se perceber que há certa preferência a jogos em que a jogabilidade seja simples, que sejam agradáveis visualmente, sem a necessidade de apresentar gráficos muito complexos, e que a personagem principal seja carismática.

4.2 Documento de Game Design

4.2.1 Documento de Escopo

Tabela 4: Documento de escopo

Título

Nemein

Plataforma

PC Windows

Jogadores

Apenas um jogador

Gênero

Aventura

21

High Concept

O jogador controlará um estudante que possui um livro mágico de matemática e enfrentará robôs vindos do futuro para proteger seus amigos. Para enfrentar seus inimigos o jogador deverá resolver questões matemáticas que o recompensarão com os poderes necessários.

Objetivo

Resgatar os alunos que estão presos em uma escola invadida por um robô malvado.

Pelo caminho a personagem terá que enfrentar robôs criados a partir dos equipamentos eletrônicos da escola.

O personagem terá uma barra de energia que diminuirá conforme é acertada pelos inimigos. Quando estiver sem energia o jogo volta ao inicio do nível que estava.

O jogo termina quando a personagem resgatar todos os seus amigos e derrotar o lider dos robôs.

Recursos

O jogador terá visão em duas dimensões do cenário do jogo que se expandirá conforme a personagem se desloca.

O personagem controlado pelo jogador é um garoto que sempre será acompanhado por um livro. O livro ensinará lições matemáticas que ajudarão o personagem a obter novas habilidades para derrotar os inimigos.

O jogador poderá escolher qual habilidade utilizar para enfrentar um inimigo. Para que a habilidade seja executada será necessário que o jogador resolva uma questão matemática.

O personagem terá uma barra de energia que diminuirá conforme é acertada pelos inimigos. Cada inimigo tem um padrão de ataque diferente e causa danos variáveis.

A medida em que o jogo progride o jogador terá que enfrentar mais inimigos ao mesmo tempo, sendo assim forçado a utilizar com mais frequência suas habilidades.

22 4.2.2 Documento de Design

I Visão geral essencial Resumo Em Nemein o jogador controlará um jovem estudante que encontra um livro mágico de matemática e deve utilizar seus poderes para enfrentar robôs que invadiram sua escola. O jogador percorrerá o caminho para sua escola, durante este percurso descobrirá que seus amigos estão em perigo e que para ajudá-los precisará utilizar os poderes de um antigo livro de matemática para derrotar misteriosos robôs que tentam impedi-lo de chegar à escola. O livro, porém, só concede poderes a quem é capaz de resolver suas questões sobre matemática, e durante o jogo o livro explicará diversos assuntos que o ajudarão na resolução destas questões.

Aspectos fundamentais Durante todo o nível, o livro explicará assuntos relacionados a um segmento da disciplina, os ensinamentos serão transmitidos através de pequenas dicas de fácil memorização. Estas dicas servirão para responder as questões necessárias para ganhar habilidades.

O jogador enfrentará diversos inimigos durante o jogo, estes são robôs criados a partir de equipamentos eletrônicos e seus padrões de ataque são basicamente de dois tipos, ataques a distância, arremessando algo no jogador, e ataques físicos, em que o inimigo se aproximará do jogador e o atinge com o próprio corpo.

O jogador poderá controlar o personagem pelo cenário e poderá desviar dos ataques dos inimigos, porém para atacar precisará utilizar uma habilidade do livro. Quando o jogador utiliza uma habilidade, uma questão surgirá na tela e haverá um tempo para que esta seja respondida. Se o jogador acertar a questão o livro conceberá uma habilidade ao personagem e um tempo para que esta seja utilizada, caso contrário (ou o jogador não responder a questão a tempo) haverá um tempo para que o jogador possa tentar responder

23 novamente uma questão.

Os inimigos não irão esperar que o jogador responda as questões, durante todo o tempo tentarão atacá-lo, fazendo assim com que seja necessário responder as questões rapidamente.

Golden Nuggets Um dos personagens do jogo, o livro, ensinará diversos assuntos relacionados a matemática e para que o jogador consiga realizar os objetivos do jogo terá que por em prática seus conhecimentos sobre a disciplina.

As tabelas a seguir demonstram, respectivamente, exemplos de dicas e perguntas, obtidas de Bigode (2000), que o livro apresenta durante o jogo.

Tabela 5: Exemplos de dicas apresentadas durante o jogo

Dicas Costuma-se indicar os números naturais com o símbolo ℕ O conjunto de números naturais é infinito.

Um conjunto é fechado em relação a determinada operação se o resultado da operação entre elementos do conjunto resulta em um elemento do conjunto.

O conjunto de números naturais é fechado em relação à adição e multiplicação.

Um conjunto A é chamado subconjunto de um conjunto B se todo elemento de A também é elemento de B. Um conjunto é unitário quando apresenta apenas 1 elemento, não importando quantas vezes esse elemento seja repetido.

Todo conjunto formado por múltiplos de números naturais possui o elemento 0 (zero).

Para representarmos simbolicamente a relação entre conjunto e subconjunto, utilizamos o símbolo ⊂ O símbolo ℤ é comumente utilizado para representar o conjunto de números inteiros.

24 Diferentemente do conjunto de números naturais o conjunto de números inteiros é fechado em relação a subtração.

Tabela 6: Exemplo de perguntas apresentadas durante o jogo

Perguntas Qual o símbolo comumente utilizado para representar o conjunto de números naturais?

A: N B: Z

C: E D: C

Dos conjuntos apresentados, qual não é um subconjunto do conjunto de números naturais?

A: {1, 2, 3} B: {100, 500, 1000}

C: {-1, 500, 10} D: {100000, 999999, 0}

Das proposições a seguir, qual não é verdadeira em relação ao conjunto de números naturais?

A: É fechado em relação a operação de C: É fechado em relação a operação de adição subtração B: É fechado em relação a operação de D: Não é fechado em relação a operação de multiplicação divisão Dos conjuntos a seguir, qual é um conjunto unitário?

A: {11, 11} B: {111, 11}

C: {1, 2} D: {-1, 1}

Quantos são os subconjuntos de números naturais que possuem 1000 elementos?

A: 100 B: 1000

II Contexto do jogo História

C: 10000 D: Infinitos

25 Um robô vem do futuro em busca de um antigo livro de matemática e alguém capaz de utilizá-lo. O livro contém o segredo capaz de libertá-lo de um dispositivo que limita suas habilidades, porém é selado por magia e apenas poucas pessoas são capazes de abri-lo. O robô aparece em uma escola onde o livro deveria estar, porém descobre que um aluno o levou para casa, então para recuperar o livro, transforma os equipamentos eletrônicos da escola em pequenos robôs com a missão de encontrar o livro e alguém que possa abri-lo.

O garoto que encontrou o livro consegue abri-lo e descobre que não se trata de um livro comum, o livro não para de falar sobre assuntos relacionados a matemática, então o garoto decide levá-lo de volta para a biblioteca da escola. No caminho descobre que algo errado está acontecendo e é atacado por um robô. O livro avisa que pode ajudá-lo, porém ele teria que acertar algumas perguntas. A cada acerto o garoto é recompensando com uma habilidade para enfrentar o inimigo.

Ao longo do caminho para a escola o garoto enfrenta diversos inimigos e o livro não para de tagarelar sobre matemática. Quando o aluno chega à escola, descobre que o responsável por toda aquela bagunça é um grande robô que aprisionou seus amigos e está à procura do livro mágico. Para que tudo volte ao normal o garoto deve derrotar o grande robô, e para isso terá que provar seus conhecimentos sobre matemática ao livro que o ajudará nesta batalha.

Eventos Anteriores No ano de 2020 um jovem cientista criou um robô com a capacidade de aprender e devido a sua grande paixão pela matemática o batizou com o nome de um famoso matemático, Pitágoras. O cientista estudou o desenvolvimento das habilidades do robô por algum tempo e percebeu que um dia sua invenção poderia se rebelar contra a humanidade, então para prevenir isto desenvolveu um dispositivo que limitava as capacidades do robô.

O robô logo percebeu que havia um dispositivo que limitava suas habilidades e que o segredo para libertá-lo deste dispositivo estava descrito de alguma forma em um antigo livro de matemática que seu criador matinha muito bem guardado. Em certa ocasião o robô tentou obter o livro e descobriu que não se tratava de um livro comum,

26 apesar de ter percebido uma etiqueta com data e nome de uma escola, e que ele não poderia ser aberto por qualquer pessoa.

Quando o cientista descobriu que o robô havia tentado se libertar do dispositivo, imediatamente procurou desativá-lo, porém sua criação reagiu e escapou do laboratório levando uma de suas últimas invenções, uma máquina ainda experimental capaz de enviar objetos ao passado. Para eliminar as chances do robô conseguir remover o dispositivo que limitava suas habilidades, o cientista destruiu o livro que continha o segredo para remoção do dispositivo.

Quando o robô descobriu que o livro havia sido destruído, decidiu utilizar a máquina que roubou do laboratório para voltar ao passado e tentar se libertar do dispositivo e para isso utiliza o local e data que havia visto anteriormente em uma etiqueta no livro.

Principais Jogadores Garoto – um garoto de 14 anos, é o personagem principal controlado pelo jogador. O garoto encontra um livro de matemática que possui poderes mágicos, então descobre que sua escola foi invadida e para resgatar seus amigos precisa aprender a utilizar os poderes do livro.

Livro – um livro mágico que sempre está seguindo o garoto (flutuando ao seu lado). O livro fala sobre assuntos relacionados à matemática e pode conceber habilidades ao garoto, desde que este responda corretamente as suas questões.

Robô Pitágoras - o vilão do jogo. O robô invadiu uma escola em busca do livro mágico e de alguém que pudesse abri-lo, para ajudá-lo nessa missão criou outros robôs a partir de equipamentos eletrônicos. Mantém os estudantes da escola aprisionados e será o último inimigo que o garoto terá que enfrentar.

III Objetos essenciais do jogo Garoto – personagem controlado pelo jogador, não possui nenhuma habilidade de ataque, porém pode desviar dos ataques dos robôs. Possui uma barra de energia e uma barra de habilidade que indicam, respectivamente, o número de ataques que pode aguentar e o tempo que tem para utilizar uma habilidade ganhada do livro.

27 Livro – o livro apenas acompanha o personagem, não é controlado pelo jogador, mas é o objeto mais importante do jogo, pois é ele quem possibilita o progresso do jogador. O livro apenas fica flutuando ao lado da personagem, e de tempo em tempo transmite algumas dicas sobre questões matemáticas. Quando o jogador aciona uma habilidade, o livro apresenta uma questão a ser resolvida. As questões apresentadas são de múltipla escolha e há um tempo para que o jogador as responda. Quando o jogador acerta uma questão o uso de uma habilidade é liberado, então o jogador terá um tempo para utilizá-la contra o inimigo, após este tempo terá que responder outra questão para ativá-la.

Se o jogador não responde a questão a tempo, ou a responde erroneamente, é penalizado com um tempo antes que possa tentar outra questão.

Robô Pitágoras – o jogador o enfrentará no final do jogo, não aparecerá durante as fases do jogo, apenas serão fornecidas informações sobre sua aparência e habilidades.

Outros robôs – estes robôs têm a aparência de equipamentos eletrônicos como televisões, rádios e computadores. Aparecem com frequência durante o jogo para impedir o progresso do jogador. Eles possuem uma barra de energia e um padrão de ataques que pode ser físico ou a distância.

Habilidades – serão três habilidades diferentes concebidas pelo livro, que variam de acordo com o tempo que o jogar levar para responder as questões. Se o jogador levar mais de dois terços do tempo dado para responder a uma questão, receberá uma habilidade que precisa ser utilizada a curta distância. Se levar mais de um terço do tempo, receberá uma habilidade que pode ser utilizada a média distância e se levar menos de um terço do tempo para responder, receberá uma habilidade que pode ser utilizada a longa distância e assim diminui o risco de ser acertado por um inimigo.

IV Conflitos e Soluções Os sprites1 do personagem principal possuem uma largura fixa, essa largura será utilizada nessa seção, com o nome de espaço, para determinar os conflitos e soluções. Os personagens, inclusive o controlado pelo jogador, possuem uma barra de energia que determina o número de ataques que podem receber. Quando esta barra é esgotada o personagem é destruído, se for o personagem controlado pelo jogador o jogo volta ao 1 Sprites: são imagens que representam um personagem e sua movimentação

28 início do nível em que o jogador estava.

O personagem controlado pelo jogador pode possuir um entre três tipos de habilidades diferentes. Essas habilidades são concebidas de acordo com o tempo que o jogador leva para responder as questões do livro.

Se o jogador responder corretamente uma questão em mais de dois terços do tempo dado para resposta, ganhará a habilidade de empurrar um inimigo. O empurrão deve ser utilizado perto do inimigo, pois tem seu alcance limitado a dois espaços a frente do personagem controlado pelo jogador. Quando o jogador utiliza o empurrão seu personagem avançará duas casas para frente, se o ataque acertar o inimigo, este perderá um terço de sua barra de energia e será lançado dois espaços para trás. O empurrão é um ataque físico, portanto caso o inimigo ataque ao mesmo tempo, os dois personagens receberão metade do dano e serão lançados dois espaços para trás.

Se o jogador responder corretamente a questão em menos de dois terços do tempo dado, ganhará do livro como habilidade uma espada que tem o alcance de dois espaços ao redor do personagem. Devido ao alcance da espada o jogador não precisa estar muito próximo do inimigo para causar dano. Quando um inimigo é atingido pela espada, perderá um terço de sua energia e será lançado um espaço para trás.

Se o jogador responder corretamente a questão em menos de um terço do tempo dado, ganhará do livro como habilidade um arco que arremessa flechas e pode acertar o inimigo a uma distância de cinco espaços. O arco causa o mesmo dano das outras habilidades, um terço de energia, porém não lança o inimigo para trás.

A imagem a seguir mostra o fluxo de utilização das habilidades do personagem controlado pelo jogador.

29

Figura 3: Fluxo para utilização de habilidades

Os inimigos que o jogador enfrentará durante o jogo utilizarão ataques físicos, realizados por alguma parte de seu corpo quando o jogador estiver a um espaço de distância e o inimigo estiver voltado para o jogador. Alguns inimigos utilizarão também ataques à distância, que atingem uma área de três espaços ao seu redor. Quando o jogador é acertado por um ataque do inimigo perderá um décimo de sua energia.

V Inteligência Artificial Em Nemein a inteligência artificial é utilizada para manipular os personagens que não são controlados pelo jogador. Estes personagens obedecem os padrões de movimento e ataque descritos a seguir.

Livro – se movimenta com o jogador, sempre o acompanhará por trás.

Ocasionalmente dará dicas sobre as questões matemáticas que aparecem durante o jogo.

Suas falas são mostradas através de um balão de diálogo. O livro não ataca e nem pode ser atacado por um inimigo.

Robô Pitágoras – o robô só aparecerá no final do jogo para enfrentar o jogador.

30 É um pouco maior que o personagem controlado pelo jogador, possui ataques físicos e à distância. Quando o jogador está há uma distância pequena, o robô vai para cima do personagem andando e ao se aproximar utiliza ataques físicos. Se o personagem controlado pelo jogador estiver longe do robô, este utilizará suas armas que atacam a distância para tentar acertar o jogador.

Outros robôs – os outros robôs que o jogador encontrará pelo caminho possuem padrões de movimentação e ataque muito simples. Estes permanecem em pequenas áreas do cenário, movendo-se para frente e para trás até que o personagem controlado pelo jogador se aproxime. Quando avistam o personagem tentam se aproximar até que estejam perto o suficiente para atacar.

VI Fluxo do Jogo Quando o jogo é iniciado surge a tela do menu principal, possibilitando que o jogador inicie um novo jogo, carregue um jogo salvo, visualize o nome dos integrantes da equipe de desenvolvimento ou saia do jogo.

Quando o jogador inicia um novo jogo será mostrada uma animação que narra os eventos anteriores e explica um pouco sobre a história do jogo. Esta animação será mostrada na forma de uma revista em quadrinhos, possibilitando que o jogador avance ou retroceda determinadas cenas da animação.

O jogo é composto por três níveis. No primeiro são introduzidos os controles, e conforme o jogador avança descobrirá elementos da história do jogo. Este nível se passa no caminho entre a casa do personagem até a escola. Há poucos inimigos, pois o objetivo é ensinar o jogador a controlar a personagem e utilizar as habilidades. Ao final do nível o jogador descobrirá onde seus amigos estão aprisionados.

No segundo nível o jogador estará dentro da escola e deve encontrar o robô responsável por toda aquela bagunça. Durante este nível o jogador terá que utilizar muitas habilidades, pois o número de inimigo é bem alto. Ao final do nível o jogador encontrará Pitágoras, o robô que veio do futuro e está atrás do livro mágico.

No terceiro nível o jogador enfrentará Pitágoras. Neste nível o livro dará

31 poucas dicas, pois o jogador deverá utilizar o conhecimento adquirido para responder as questões e obter as habilidades para derrotar o robô.

VII Controles O controlador utilizado em Nemein é o teclado, em que são utilizadas as teclas discriminadas na tabela a seguir.

Tabela 7: Controles do jogo

TECLA

AÇÃO

Números de 1 e 4

Indicam as alternativas das questões do livro

Q

Pede uma habilidade ao livro. Faz com que uma questão apareça na tela.

W

Utiliza uma disponível.

Seta direcionais (←, →)

Movimenta o personagem para frente ou para trás.

Seta para cima (↑)

Faz com que o personagem pule

Seta para baixo (↓)

Faz com que o personagem se abaixe.

habilidade

caso

esteja

4.3.4 Arte Conceitual

As imagens a seguir demonstram um pouco sobre a arte conceitual empregada para desenvolver os personagens e cenários e algumas telas implementadas do jogo.

32

Figura 4: Personagem controlado pelo jogador

Figura 5: Livro mรกgico

33

Figura 6: Rob么 Pit谩goras

Figura 7: Menu principal do jogo

34

Figura 8: InĂ­cio do primeiro nĂ­vel

35 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os jogos digitais podem ser utilizados para propósitos além do simples entretenimento. Os chamados Serious Games direcionam a interação, competição e diversão proporcionadas por jogos convencionais para transmitir algum tipo de conhecimento. A utilização de jogos digitais no ensino permite a criação de ambientes que estimulam estudantes a buscar conhecimentos em áreas antes rejeitadas por estes.

O ensino tradicional da matemática possui diversos pontos que contrastam com os costumes de uma geração de estudante que está cada vez mais adaptada a processos de aprendizagem abertos e interativos. Essas divergências fazem com que cada vez os estudantes apresentem menos interesse pela disciplina.

A pesquisa realizada demonstrou que há grande interesse em formas mais interativas para ensinar e aprender a matemática, por parte dos alunos e também dos professores. Ainda foram apresentados segmentos em que alunos de uma instituição pública apresentam maior dificuldade e quais os jogos favoritos destes estudantes.

A pesquisa foi concluída com a elaboração do projeto de um jogo que une a diversão com o ensino da matemática através de perguntas e respostas. O jogo apresenta características dos jogos favoritos dos alunos, como a perspectiva em duas dimensões e a utilização de um personagem principal semelhante aos estudantes reais, e apresenta um sistema de perguntas e respostas que torna a revisão de conteúdos matemáticos mais divertida e interessante aos alunos.

Como continuidade do trabalho, pretende-se concluir a implementação dos três níveis de jogo, acrescentar novos desafios e habilidades para o personagem controlado pelo jogador, criar ferramentas para que professores possam personalizar aspectos do jogo, como as dicas e questões apresentadas durante os níveis, e acrescentar métricas que ilustrem as aptidões e dificuldades dos jogadores ao fim de cada nível.

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38 APÊNDICE QUESTIONÁRIO DA PESQUISA DE CAMPO Este questionário é o instrumento da pesquisa de campo – Utilização de Jogos Digitais para o Ensino da Matemática – tem o objetivo de levantar os requisitos para o desenvolvimento de um jogo digital que possa facilitar o ensino da matemática que será desenvolvido pelo graduando Everton Henrique Pereira Custódio, sob orientação dos professores Rogério Marinke e Larissa Rosan, na Faculdade de Tecnologia de Ourinhos.

Nome:_________________________________________________________________ Instituição de Ensino:_____________________________________________________ Considerando a experiência e conhecimentos que possui sobre jogos digitais, responda o questionário abaixo sobre sua utilização para o ensino.

1- Qual a sua idade?

2- Como você avalia seu desempenho em matemática? [ ] Péssimo [ ] Razoável [ ] Ótimo [ ] Ruim [ ] Bom 3- Em que segmento da disciplina você possui maior dificuldade?

4- Em que segmento da disciplina você tem maior domínio?

39

5- Quanto tempo você dedica aos estudos desta disciplina fora da escola? [ ] Nenhum [ ] Entre 1 e 2 horas [ ] Mais de 4 horas [ ] Menos de 1 hora [ ] Entre 2 e 4 horas 6- Possui contato com computadores ou videogames? [ ] Sim [ ] Não 7- Possui computadores ou videogames em casa? [ ] Sim [ ] Não 8- Dos gêneros de jogos listados abaixo, qual o seu favorito? [ ] Ação [ ] Estratégia [ ] Tabuleiro [ ] Aventura [ ] Simulação 9- Cite três de seus jogos favoritos.

10- Você acha possível aprender através de jogos digitais? Explique

11- Você já utilizou jogos para aprender? Se sim, o que achou?