Aplicação de analítica visual da aprendizagem em um ambiente virtual interativo para o ensino de anatomia humana

Abstract

Novas ferramentas de ensino têm surgido a cada dia, na educação elas se apresentam como estratégias inovadoras a fim de influenciar em uma aprendizagem significativa dentro da sala de aula. Os ambientes virtuais interativos são um exemplo de ferramentas muito utilizadas para apoio na aprendizagem. Porém estes ambientes geram inúmeros dados registrados dos alunos durante as atividades, que poderiam ajudar ainda mais os alunos e educadores a obter informações e refletir sobre seu aprendizado e sua prática de ensino respectivamente, e assim traçar metas de estudos para cada aluno em particular. Devido à natureza aberta e menos linear desses ambientes, muitas vezes entender o processo de aprendizagem dos alunos se torna confuso, pois estes dados nem sempre são apresentados de uma forma fácil de compreender, por isso a necessidade de ferramentas para auxiliar na análise de aprendizagem visual destes dados. Neste contexto, o uso da visualização de dados como meio de analisar os dados gerados e o amplo espectro de evolução esperado motivaram o desenvolvimento deste estudo que teve como objetivo investigar a influência da analítica de aprendizagem através da visualização de informações de desempenho em participantes de um jogo sério para ensino de anatomia humana. Para isso inicialmente propôs-se a realização de uma revisão sistemática da literatura de forma a analisar a evolução dos estudos relacionados à utilização de representações visuais de dados, no formato de grafos e redes, em dados gerados no âmbito de ensino/aprendizagem. A partir disso, projetou-se e desenvolveu um sistema de visualização de dados (o LAVis) com dados gerados em um ambiente virtual interativo para o ensino de anatomia humana. Mediante a aplicação de estudos de caso envolvendo usuários especialistas em Anatomia Humana e monitores da área de ciências da saúde, foi possível avaliar a aceitação do sistema LAVis por meio de um questionário modelo TAM (Technology Acceptance Model). A partir da análise dos dados, os resultados mostraram que o sistema LAVis apresentou uma aceitabilidade satisfatória por parte dos usuários, sendo recomendado por professores e monitores da área de ciências da saúde como ferramenta para acompanhamento de desempenho dos usuários durante a utilização do ambiente virtual Interativo EducaAnatomia3D.

Abstract: New teaching tools have emerged every day, in education they present themselves as innovative strategies in order to influence meaningful learning within the classroom. Interactive virtual environments are an example of tools widely used to support learning. However, these environments generate numerous student data recorded during activities, which could further help students and educators to gain insights and reflect on their learning and teaching practice respectively, and thus set study goals for each particular student. However, due to the open and less linear nature of these environments, understanding the learning process of students often becomes confusing, as these data are not always presented in an easy-to-understand way, hence the need for tools to assist in the analysis of visual learning of these data. In this context, the use of Data Visualization as a means of analyzing the generated data and the broad spectrum of expected evolution led to the development of this study, which aims to investigate the influence of Learning Analytics through the visualization of performance information on participants of a serious game for human anatomy teaching. Initially it is proposed to carry out a systematic literature review in order to analyze the evolution of studies related to the use of visual representations of data, in the format of graphs and networks, in data generated in the context of teaching/learning. Based on this, a data visualization system (called LAVis) was designed and developed with data generated in an interactive virtual environment for human anatomy education. Through the application of use case studies involving users who are experts in Human Anatomy and teaching assistants in the area of health sciences, it was possible to assess the acceptance of the LAVis system through the written questionnaire TAM (Technology Acceptance Model). From the data analysis, the results showed that the LAVis system presented a satisfactory acceptability by the users, being recommended by teachers and class monitors in the area of health sciences as a tool for monitoring the performance of users while using the Interactive virtual environment EducaAnatomia3D.