Realidade Aumentada no Ensino da Matemática: Um Caso de Estudo

Abstract

A Realidade Aumentada (RA) caracteriza-se pela adição de elementos virtuais às imagens do mundo real, enriquecendo desse modo a perceção visual que o utilizador pode ter de uma cena visual. Esta pode facilitar a associação, reflexão e compreensão de situações mais complexas.

As aplicações de RA, desenvolvidas recentemente, abordam diversas áreas, incluindo a área de apoio ao ensino. No ensino da geometria, por exemplo, os alunos revelam, tradicionalmente, dificuldades na perceção da tridimensionalidade, quando esta é representada em duas dimensões. O recurso a técnicas de RA para a visualização 3D poderá ajudar a ultrapassar esta limitação. Nesta dissertação, apresenta-se um caso de estudo, onde se identificam as áreas mais problemáticas da Matemática. Com base no estudo realizado, desenvolveu-se uma aplicação em RA, para apoiar o ensino da geometria, nomeadamente, a representação e a visualização de sólidos geométricos, com identificação da base, altura e volume dos mesmos. O Easy Math consiste num jogo que ajuda a ensinar na identificação da base e altura dos sólidos geométricos e no cálculo de volumes.

A aplicação foi testada em 100 alunos do 3.º ciclo em duas escolas de Vila Real. Os ensaios experimentais realizaram-se com jovens entre os 12 e os 14 anos, alunos do 7.º ano. Os resultados indicam que o progresso de aprendizagem dos jovens que utilizaram a aplicação desenvolvida foi superior face aos que utilizaram apenas o método expositivo e demonstrativo através de sólidos de madeira/plástico, ou seja, Método Tradicional (MT).

Alternate abstract:

The Augmented Reality (AR) is characterized by the addition of virtual elements to the real-world images, thereby enriching the visual perception that you can have a visual scene. This may facilitate the association, reflection and understanding of more complex situations.

The applications of AR developed recently, addressing several areas, including the area to support education. In the teaching of geometry, for example, students show traditionally difficulties in the perception of three dimensions when it is represented in two dimensions. The use of RA techniques for 3D visualization can help to overcome this limitation. This thesis presents a case study, which identifies the most problematic areas of mathematics. Based on this study, we developed an application in RA, to support the teaching of geometry, namely, the representation and visualization of geometric solids, with identification of base, height and volume of the same. Easy Math is a game that helps teach the identification of the base and height of geometric solids and volume calculation.

The application was tested on 100 students of 3th. Cycle in two schools of Vila Real. The Experimental tests were carried out, on 7 year, with young students between 12 and 14 years. The results indicate that the learning progress of students who used the application developed was higher compared to that used only the lecture method and demonstration through solid wood / plastic (Traditional Method (TM)).