Aprendizagem colaborativa usando tecnologias imersivas

• Aline Pons Alves Lisboa - Doutoranda Pós-Graduação Informática na Educação
• Liane Margarida Rockenbach Tarouco - Professora/orientadora no Pós-graduação Informática na Educação

1. Aprendizagem colaborativa - interações típicas

Conforme destacado por Zheng et al (2012) um tema importante no campo da aprendizagem colaborativa é o motivo por que alguns grupos são mais bem-sucedidos do que outros. Ultimamente, os pesquisadores têm procurado abordar esta questão analisando os processos de interação na aprendizagem colaborativa, argumentando que a cognição humana é baseada nas interações entre indivíduos e o contexto social ou comunidade.

Henri (1992) identificou cinco dimensões que facilitam a avaliação de discursos online; o participativo, o social, o interativo, o cognitivo e o metacognitivo. No sistema de Henri, o raciocínio, o pensamento crítico e a autoconsciência são indicadores das dimensões cognitiva e metacognitiva.

O sistema de codificação usado por Hara et al. (2000)) informou os indicadores para análise do engajamento do aluno nesta investigação. Cinco habilidades de raciocínio formam a base da estrutura usada por Hara et al. A primeira é o esclarecimento elementar com indicadores como a capacidade de identificar elementos relevantes e reformular um problema fazendo perguntas pertinentes. O esclarecimento aprofundado, a segunda habilidade cognitiva, ocorre quando o participante pode definir termos, identificar suposições e estabelecer critérios referenciais enquanto busca informações especializadas e, finalmente, resume essas informações. A inferência, a terceira habilidade, evolui quando o participante tira conclusões, faz generalizações e formula uma proposição. Quarto, o julgamento ocorre quando o indivíduo verifica a relevância das soluções ou opiniões e faz um julgamento de valor quanto à concordância ou não. Finalmente, a capacidade de aplicar estratégias é demonstrada quando um participante toma uma decisão que reflete apreciação, avaliação e até mesmo crítica da situação. 

1.1 Interações em ambiente imersivo

Mundos virtuais imersivos 3D permitem que os alunos “toquem” e manipulem itens em um universo virtual. Os alunos podem experimentar imersão espacial que reflete seu envolvimento em um ambiente virtual totalmente simulado, bem como imersão social ao interagir com personagens virtuais desenvolvidos por tecnologias imersivas ou ao cooperar com seus colegas de classe.

Os mundos virtuais são ambientes altamente interativos, flexíveis e dinâmicos, sendo o movimento, a ação e a atuação os eventos mais frequentes praticados por seus habitantes. É necessário identificar como são feitas as ações no mundo virtual e consequentemente como será possível efetuar a mediação nele. A interação mais comum entre dois avatares num mundo virtual imersivo é a conversa. Uma vez acionada, permite a troca de mensagens de texto entre dois habitantes do mundo. Dependendo do ambiente usado a interação pode acontecer mediante a troca de mensagens textuais, tal como permitido por ambientes mais limitados, ou pode permitir conversas quando áudio tal como no Second Life ou Frame VR.

A interação do aluno é uma característica única dos ambientes virtuais 3D, tornando esses ambientes bem projetados para aprendizagem situada. Alguns pesquisadores afirmaram que ambientes de aprendizagem interativos aumentam o desempenho dos alunos. Além disso, a interação rica nesses ambientes demonstrou afetar positivamente a presença dos usuários. Diz-se que os usuários que passam tempo nesses ambientes são motivados por seus recursos divertidos, interativos e cooperativos. O aumento da interatividade também pode proporcionar maior satisfação do aluno.

A interação do aluno registrada no mundo virtual 3D foi primeiramente categorizada em:

• 1. Esclarecimento elementar – observação e identificação de um problema e seus elementos. Isso inclui identificação de ligações para obter uma compreensão básica do problema.
• 2. Esclarecimento aprofundado – obter uma compreensão do problema para que ele “esclareça os valores, crenças e suposições que fundamentam a declaração do problema”.
• 3. Inferência – Uso de indução e dedução na análise do problema.
• 4. Julgamento – Tomada de decisão.
• 5. Aplicação de estratégias – “propor ações coordenadas para a aplicação de uma solução”.

Os dados da pesquisa de Burton et al (2013) descobriram que os alunos, após um curto período de tempo, se estabeleceram em um engajamento focado na resolução do(s) problema(s), mas saíram da arena do mundo virtual para ter conversas telefônicas e manter discussões por e-mail. Um participante observou que “Fora do mundo virtual, a comunicação mais produtiva ocorreu por meio de mensagens de texto e programa de bate-papo por e-mail.

O grupo é um sistema complexo e a convergência nas discussões em grupo é um comportamento emergente decorrente das interações entre os membros do grupo. A ideia de que a convergência nas discussões em grupo é um comportamento emergente está relacionada à teoria dos sistemas complexos, onde a interação entre os membros do grupo gera resultados que não são previsíveis a partir das ações de qualquer membro isoladamente. Esses comportamentos emergentes surgem das dinâmicas interativas, onde as influências de cada participante se entrelaçam e afetam o comportamento coletivo do grupo. 

A convergência nas discussões de grupo pode ser vista como um processo dinâmico, onde as ideias, opiniões e perspectivas dos membros do grupo começam a se alinhar ao longo do tempo, à medida que interagem entre si. No entanto, essa convergência nem sempre é linear nem inevitável. Pode haver períodos de divergência antes de um consenso ser alcançado, e mesmo após a convergência, podem ocorrer revisões e modificações.

O feedback, seja positivo ou negativo, tem um grande impacto nas dinâmicas de grupo. O feedback positivo (apoiar uma ideia ou proposta) pode acelerar a convergência, enquanto o feedback negativo (refutar ou criticar uma ideia) pode resultar em maior divergência ou até mesmo em um "impasse" no processo de discussão. Esse ciclo de feedback é um fator-chave que leva à emergência de comportamentos coletivos.

Um aspecto importante é como os espaços de conversação (seja em reuniões presenciais ou virtuais) são estruturados. A maneira como as discussões são facilitadas – seja por um moderador, por regras claras ou pela liberdade para todos se expressarem – pode impactar significativamente a convergência do grupo. Esses espaços também podem permitir a co-criação de soluções, onde as ideias se desenvolvem coletivamente ao longo das interações.

Em suma, a convergência em discussões de grupo é um fenômeno multifacetado que depende de fatores como as interações sociais, os mecanismos de feedback, a diversidade de membros e as estratégias coletivas. Além disso, ela pode ocorrer de forma gradual, sendo facilitada ou dificultada por uma série de variáveis que influenciam as dinâmicas de grupo.

Barron (2003) analisou as interações das doze tríades do sexto ano codificando o discurso em três tipos de atos de fala (aceitação, discussão e rejeição ou ignorância). Ele chegou à conclusão de que os grupos menos bem-sucedidos ignoraram ou rejeitaram propostas corretas, enquanto os grupos mais bem-sucedidos as discutiram ou aceitaram.

2.Quais as teorias de aprendizagem que dão suporte a estas interações?

Dentre as diversas teorias de aprendizagem existentes, a primeira considerada é a teoria da aprendizagem construtivista (PIAGET 1971), que tem duas vertentes. A teoria da aprendizagem construtivista cognitiva conceitua a aprendizagem como um processo onde os indivíduos constroem significado e conhecimento. Do construtivismo cognitivo derivam  os princípios de design de envolvendo a construção de conhecimento individual, a construção de esquemas ou conexão de ideias e a consolidação ou reforço do conhecimento.

Em outra teoria da aprendizagem construtivista social (VYGOSTKY xxxx) , a aprendizagem é vista como construção coletiva de conhecimento mediada por artefatos, ferramentas, linguagem e cultura. Os princípios de design do construtivismo social foram a construção colaborativa de conhecimento, o trabalho na zona de desenvolvimento proximal e a mediação de artefatos, ferramentas e tecnologias.

A teoria construtivista avança as perspectivas construtivistas ao postular que o conhecimento é ativo, o que sugere que a aprendizagem ocorre quando os alunos constroem artefatos físicos, digitais ou representacionais. Conforme destacado por Borges e Fagundes (2016), 

2.1 Uso de tecnologias imersivas

Wagner e Liu (2021) propõem uma estrutura pedagógica que inclui tecnologias imersivas, experiências de aprendizagem e resultados de aprendizagem para a educação. Eles propõem uma pedagogia que possa estimular experiências imersivas (incluindo imersão sensorial, imersão imaginativa e imersão baseada em desafios) em cursos e, eventualmente, melhorar o prazer e os resultados de aprendizagem dos alunos. O modelo de aprendizagem imersiva proposto é apresentado na figura seguinte.

Fonte: Wagner e Liu (2021)

• A imersão sensorial se relaciona com a estrutura de design visual, auditiva e tátil das tecnologias imersivas
• A imersão espacial ocorre quando um usuário de tecnologia imersiva sente que o mundo sintético é perceptualmente convincente, que ele ou ela está realmente "lá" dado o ambiente percebido, e que o mundo aumentado ou virtual parece e é sentido como "real".
• A imersão tática deriva da realização de operações táteis que envolvem habilidades operacionais.
• A imersão estratégica é vivenciada no encontro de desafio mental ou na necessidade de pensar deliberadamente
• A imersão imaginativa ocorre quando os usuários se identificam profundamente com o personagem ou narrativa do ambiente virtual. A imersão imaginativa depende da riqueza da estrutura narrativa do ambiente virtual
• A imersão social refere-se aos efeitos imersivos provocados pela interação com outras pessoas.

(Wagner e Liu (2021)

Burton et al (2013) investigaram como um mundo virtual dialético construtivista pode ser usado para criar um ambiente de aprendizagem que incentive a criação de conhecimento pelos alunos. Três estruturas conceituais orientaram o seu  estudo: engajamento do aluno, teoria da criação de conhecimento e teoria da aprendizagem expansiva. O engajamento do aluno foi usado para explorar como os alunos estão interagindo usando o raciocínio em um mundo virtual. A teoria da criação de conhecimento foi empregada pelos pesquisadores para identificar quais dos quatro modos de conversão de conhecimento foram usados ​​em um mundo virtual. A teoria da aprendizagem expansiva, que é tradicionalmente usada para explicar como as atividades em comunidades físicas evoluem, forneceu insights sobre como uma comunidade de alunos em um mundo virtual imersivo desenvolveu processos para resolução de problemas.

Exemplos de atributos de RV que induzem imersão social podem incluir missões, desafios e quebra-cabeças, que só podem ser resolvidos por meio de interações e colaborações sociais.

As tecnologias imersivas podem ter dois impactos principais nos alunos:

• (a) o envolvimento ativo de processos físicos, emocionais e cognitivos e concentração e
• (b) a capacidade de atrair e sustentar o interesse prolongado dos alunos

Esses dois fatores podem melhorar a aprendizagem baseada na busca coletiva, peneiração e síntese de experiências, e a aprendizagem ativa baseada na experiência (real e simulada) que inclui oportunidades frequentes de reflexão.

O papel principal do professor, como em ambientes de aprendizagem tradicionais, é a definição de objetivos de aprendizagem ou resultados de aprendizagem pretendidos, o design de atividades de aprendizagem para atingir esses resultados e a criação de tarefas de avaliação. Tudo isso, no entanto, precisa ser incorporado ao ambiente de aprendizagem imersivo. Portanto, o professor se torna um (co-)designer do ambiente imersivo, o que pode envolver desenvolvimento, personalização ou, pelo menos, a seleção de uma solução imersiva apropriada, A figura seguinte ilustra os componentes da função do professor.

Projetar a pedagogia para experiências imersivas segue a lógica do alinhamento construtivo entre os resultados de aprendizagem pretendidos, as atividades de aprendizagem e as tarefas de avaliação, mas requer considerações adicionais de design com relação à imersão.

O design pedagógico precisa considerar em que tipo de narrativa os usuários serão envolvidos, bem como objetivos de aprendizagem individuais e em grupo, a fim de atingir objetivos de aprendizagem predeterminados e, correspondentemente, projetar elementos de imersão imaginativa e imersão social na tecnologia.

Fornecer recursos de tecnologia imersiva sem integrá-los efetivamente à instrução não produzirá melhores resultados de aprendizagem

Fonte: Wagner e Liu (2021)

Um dos principais critérios para determinar a eficácia da aprendizagem imersiva é ver se ela produz a experiência de prazer. O prazer é um sentimento positivo relacionado à demonstração de competências, realização criativa e desempenho escolar;

O engajamento tem sido um conceito canônico na aprendizagem imersiva, que tem sido observado como altamente associado ao prazer, experiências imersivas e resultados de aprendizagem. Se os alunos estiverem mais engajados na aprendizagem, mais eles aprenderiam. Estar imerso em uma experiência rica e desafiadora é particularmente favorável à aprendizagem e ao desenvolvimento de insights, disposições e capacidades para trabalhar com complexidade.

Teorias sócio-culturais foram importadas de campos cognatos como base para a aprendizagem colaborativa na Web, sugerindo que a aprendizagem ocorre a nível individual e social. Vygotsky (1978) é a maior influência nesta área. Este autor elaborou uma teoria sócio-cultural na qual a experiência social da linguagem é vista como maior fator de influência cognitiva.

5.Como avaliar a aprendizagem colaborativa em ambiente usando tecnologia imersiva.

O processo de avaliação contempla aspectos observados pelo professor para determinar, através de julgamento, teste e análise, o quanto o aluno consegue desempenhar a sua capacidade cognitiva como integrante produtivo do grupo. A avaliação de aprendizagem realizada pelos docentes pode ser formativa, determinada pelo acompanhamento do aluno, prestação de auxílio ao seu desenvolvimento cognitivo e feedback de seu progresso. A avaliação somativa ocorre quando é atribuída uma nota para estimar se a aprendizagem foi atingida considerando o rendimento dos alunos, deixando-os cientes dos resultados expostos (SILVA, et al., 2020). O quadro de indicadores para medir a colaboração entre pares no ensino superior de Schürmann, Marquardt, Bodemer (2024), considera dados observacionais, especificamente dados verbais, visuais e de registro. 

As estratégias de avaliação para examinar a eficácia da colaboração em grupos de cursos de ensino superior analisam: acordos de grupo, planejamento de projetos, atribuições de funções, projetos baseados em problemas e feedback do instrutor. Para avaliar os alunos foram utilizadas as estratégias de avaliação do instrutor como sendo a mais comum, avaliação por pares e métodos de autoavaliação, usada em menor número (ZHU,  ERGULEC, 2023).

Webb (1995) considera que a colaboração em grupo é fundamental na educação, mas seu uso em avaliações exige planejamento cuidadoso, além de esclarecer o propósito da avaliação, seja para medir competências individuais, produtividade de grupo ou habilidades de colaboração. Objetivos de avaliação diferentes podem gerar processos e resultados distintos. Os critérios de avaliação devem ser consistentes com esses objetivos. Também é importante alinhar os procedimentos de avaliação ao propósito do trabalho em grupo para evitar mensagens confusas sobre responsabilidade individual e produtividade coletiva.

O mapa conceitual traz pontos que levam à reflexão sobre o propósito de avaliação de indivíduos, alguns programas de avaliação, implicam que a colaboração invalida a pontuação, visto que os resultados não refletem a competência do indivíduo. No entanto, a avaliação pode ser exercida com objetivo de medir o desempenho individual, realizada após a colaboração, com base na experiência adquirida em grupo em uma perspectiva social construtivista, onde a competência individual resume-se em conhecimento, habilidades e compreensão construídas em colaboração. Outro propósito apresentado é a medição da produtividade do grupo para verificar a eficácia do trabalho em grupo. O objetivo de medir a capacidade de colaboração envolve itens importantes: preparação para o local de trabalho que exige habilidade de participar como membro da equipe, vários processos dinâmicos como coordenação, comunicação, tomada de decisão, negociação, resolução de decisão e eficácia da equipe.

No processo de avaliação da colaboração, os alunos trabalham em pequenos grupos colaborativos em tarefas e experimentos complexos, onde o processo de grupo inclui co-construção de ideias, conflito e controvérsia, dar e receber ajuda elaborada, igualdade de participantes, vadia social e divisão do trabalho. Neste processo de trabalho em pequenos grupos talvez existam objetivos concorrentes incluindo aprendizado com o trabalho em grupo, produtividade do grupo e a resolução de problemas.

Por fim, os alunos realizam atividades semelhantes individualmente. A aprendizagem colaborativa e a aprendizagem cooperativa resultam em aprendizagem melhorada, com resultados socioemocionais incluindo habilidades sociais, autoestima e atitudes em relação aos outros.

Referências

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