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

CENTRO PAULA SOUZAFACULDADE 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 - SPDezembro – 2011

CENTRO PAULA SOUZAFACULDADE DE TECNOLOGIA DE OURINHOS

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS



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

OURINHOS - SPDezembro - 2011



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............................................................................................................11.1 Objetivos Gerais......................................................................................................11.2 Objetivos Específicos..............................................................................................21.3 Justificativa.............................................................................................................2

2 JOGOS DIGITAIS E A EDUCAÇÃO........................................................................32.1 Serious Games........................................................................................................3

2.1 Definição............................................................................................................32.1.2 Histórico..........................................................................................................42.1.3 Aplicação.........................................................................................................5

2.2 Serious Games e a Educação..................................................................................72.2.1 A Atual Geração de Estudantes.......................................................................72.2.2 Jogos em Sala de Aula.....................................................................................82.2.3 Jogos Digitais no Ensino da Matemática......................................................11

2.3 Desenvolvimento de Serious Games Para a Educação.........................................122.3.1 O Interesse do Professor................................................................................122.3.2 A Importância da Interface............................................................................132.3.3 A Motivação do Jogador................................................................................14

3 METODOLOGIA.......................................................................................................153.1 Questionário..........................................................................................................163.2 Game Design Document.......................................................................................16

4 RESULTADOS............................................................................................................194.1 Pesquisa de Campo...............................................................................................194.2 Documento de Game Design................................................................................20

4.2.1 Documento de Escopo...................................................................................204.2.2 Documento de Design...................................................................................224.3.4 Arte Conceitual..............................................................................................31

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................35REFERÊNCIAS.............................................................................................................36APÊNDICE....................................................................................................................38

LISTA DE FIGURAS

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

LISTA DE TABELAS

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

4

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

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

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

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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

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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

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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

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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

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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).

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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

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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

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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).

15

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

Péssimo Ruim Razoável Bom Ótimo

Nº de Alunos 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.


Nenhum Menos de 1hr Entre 1 e 2 hrs Entre 2 e 4 hrs Mais de 4 hrs


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.


Ação Aventura Estratégia Simulação Tabuleiro


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

DicasCostuma-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

PerguntasQual o símbolo comumente utilizado para representar o conjunto de números naturais?

A: N C: EB: Z D: C

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

A: {1, 2, 3} C: {-1, 500, 10}B: {100, 500, 1000} 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 adição

C: É fechado em relação a operação de subtração

B: É fechado em relação a operação de multiplicação

D: Não é fechado em relação a operação de divisão

Dos conjuntos a seguir, qual é um conjunto unitário?

A: {11, 11} C: {1, 2}B: {111, 11} D: {-1, 1}

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

A: 100 C: 10000B: 1000 D: Infinitos

II Contexto do jogo

História

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

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.

Figura 3: Fluxo para utilização de habilidades

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 AÇÃONúmeros 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 habilidade caso esteja 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.

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 mágico

33

Figura 6: Robô Pitágoras

Figura 7: Menu principal do jogo

34

Figura 8: Início do primeiro nível

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.

36

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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?

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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?

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

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