Desenvolvimento de um jogo digital em realidade mista para aprendizado de funções matemáticas

Abstract

Esta dissertação investiga o desenvolvimento e a avaliação de um aplicativo gamificado em Realidade Mista (RM) para o ensino de funções matemáticas no ensino médio, visando uma experiência de aprendizagem mais imersiva, engajadora e eficaz. A metodologia Design Thinking guiou o projeto, que partiu de uma versão inicial em Realidade Aumentada (RA) e culminou na versão em RM. A pesquisa envolveu pesquisa com usuários, prototipação em diferentes níveis de fidelidade e testes de usabilidade com ambas as versões (RA e RM), seguidos de uma análise comparativa. Os resultados demonstram o potencial da RM para tornar o aprendizado de funções mais intuitivo e atraente, embora desafios relacionados à usabilidade tenham sido identificados, principalmente na interação com o ambiente virtual e nos controles do jogo. A gamificação, como processo pedagógico, foi incorporada ao projeto com base nas teorias de Caillois, Huizinga e Kapp, e o ensino de funções foi contextualizado com base na literatura da área de Educação Matemática. A comparação entre as versões RA e RM revelou que, apesar da maior facilidade de uso da RA, a RM proporcionou maior diversão e engajamento, indicando o potencial da imersão para motivar os estudantes, mesmo com os desafios de usabilidade.

This dissertation investigates the development and evaluation of a gamified Mixed Reality (MR) application for teaching mathematical functions in high school, aiming for a more immersive, engaging, and effective learning experience. The Design Thinking methodology guided the project, starting with an initial Augmented Reality (AR) version and culminating in the MR version. The research encompassed user research, prototyping at different fidelity levels, and usability testing with both AR and MR versions, followed by a comparative analysis. Results demonstrate MR's potential to make learning functions more intuitive and appealing, despite identified usability challenges, particularly regarding interaction with the virtual environment and game controls. Gamification, as a pedagogical process, was incorporated based on the theories of Caillois, Huizinga, and Kapp, and the teaching of functions was contextualized using relevant literature in mathematics education. The comparison between AR and MR versions revealed that, despite AR's greater ease of use, MR provided more enjoyment and engagement, indicating the potential of immersion to motivate students, even with usability challenges.